原文：《Solidity 极简入门: 4. 变量数据存储和作用域 storage/memory/calldata》

作者：0xAA

我最近在重新学 solidity，巩固一下细节，也写一个「Solidity 极简入门」，供小白们使用（编程大佬可以另找教程），每周更新 1-3 讲。

所有代码开源在：github.com/AmazingAng/WTFSolidity

Solidity 中的引用类型

引用类型 (Reference Type)：包括数组（array），结构体（struct）和映射（mapping），这类变量占空间大，赋值时候直接传递地址（类似指针）。由于这类变量比较复杂，占用存储空间大，我们在使用时必须要声明数据存储的位置。

数据位置

solidity 数据存储位置有三类：storage，memory 和 calldata。不同存储位置的 gas 成本不同。storage 类型的数据存在链上，类似计算机的硬盘，消耗 gas 多；memory 和 calldata 类型的临时存在内存里，消耗 gas 少。大致用法：

1.storage：合约里的状态变量默认都是 storage，存储在链上。

2.memory：函数里的参数和临时变量一般用 memory，存储在内存中，不上链。

3.calldata：和 memory 类似，存储在内存中，不上链。与 memory 的不同点在于 calldata 变量不能修改（immutable），一般用于函数的参数。例子：

不同类型相互赋值时的规则

在不同存储类型相互赋值时候，有时会产生独立的副本（修改新变量不会影响原变量），有时会产生引用（修改新变量会影响原变量）。规则如下：

1.storage（合约的状态变量）赋值给本地 storage（函数里的）时候，会创建引用，改变新变量会影响原变量。例子：

1.storage 赋值给 memory，会创建独立的复本，修改其中一个不会影响另一个；反之亦然。例子：

1.memory 赋值给 memory，会创建引用，改变新变量会影响原变量。

2.其他情况，变量赋值给 storage，会创建独立的复本，修改其中一个不会影响另一个。

变量的作用域

Solidity 中变量按作用域划分有三种，分别是状态变量（state variable），局部变量（local variable）和全局变量 (global variable)

1. 状态变量

状态变量是数据存储在链上的变量，所有合约内函数都可以访问，gas 消耗高。状态变量在合约内、函数外声明：

我们可以在函数里更改状态变量的值：

2. 局部变量

局部变量是仅在函数执行过程中有效的变量，函数退出后，变量无效。局部变量的数据存储在内存里，不上链，gas 低。局部变量在函数内声明：

3. 全局变量

全局变量是全局范围工作的变量，都是 solidity 预留关键字。他们可以在函数内不声明直接使用：

在上面例子里，我们使用了 3 个常用的全局变量：msg.sender, block.number 和 msg.data，他们分别代表请求发起地址，当前区块高度，和请求数据。下面是一些常用的全局变量，更完整的列表请看这个链接：

· blockhash(uint blockNumber): (bytes32) 给定区块的哈希值 – 只适用于 256 最近区块, 不包含当前区块。

· block.coinbase: (address payable) 当前区块矿工的地址

· block.gaslimit: (uint) 当前区块的 gaslimit

· block.number: (uint) 当前区块的 number

· block.timestamp: (uint) 当前区块的时间戳，为 unix 纪元以来的秒

· gasleft(): (uint256) 剩余 gas

· msg.data: (bytes calldata) 完整 call data

· msg.sender: (address payable) 消息发送者 (当前 caller)

· msg.sig: (bytes4) calldata 的前四个字节 (function identifier)

· msg.value: (uint) 当前交易发送的 wei 值

· now : (uint) 当前块的时间戳

总结

在第 4 讲，我们介绍了 solidity 中的引用类型，数据位置和变量的作用域。重点是 storage, memory 和 calldata 三个关键字的用法。他们出现的原因是为了节省链上有限的存储空间和降低 gas。下一讲我们会介绍引用类型中的数组。