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Anatomie des contrats intelligents

Dernière modification: @DylanCONIN(opens in a new tab), 20 février 2024

Les contrats intelligents sont des programmes qui s'exécutent à une adresse sur Ethereum. Ils sont constitués de données et de fonctions qui peuvent s'exécuter lors de la réception d'une transaction. Cette page explique la composition d'un contrat intelligent.

Prérequis

Assurez-vous de commencer par lire la page Contrats intelligents. Ce document part du principe que vous êtes déjà familiarisé avec des langages de programmation comme JavaScript ou Python.

Données

Toute donnée relative à un contrat doit être affectée à un emplacement : soit storage soit memory. Il est coûteux de modifier le stockage dans un contrat intelligent. Vous devez donc décider de l'endroit où vous souhaitez conserver vos données.

Stockage

Les données persistantes sont appelées stockage et sont représentées par des variables d'état. Ces valeurs sont stockées en permanence sur la blockchain. Vous devez déclarer le type afin que le contrat puisse garder une trace de la quantité de stockage nécessaire sur la blockchain quand il compile.

1// Solidity example
2contract SimpleStorage {
3 uint storedData; // State variable
4 // ...
5}
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1# Vyper example
2storedData: int128
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Si vous avez déjà programmé des langages orientés objet, vous serez probablement familiarisé avec la plupart des types. Cependant, le type address devrait être nouveau pour vous si vous commencez à développer pour Ethereum.

Un type address peut contenir une adresse Ethereum qui équivaut à 20 octets ou 160 bits, ce qui donne une adresse en notation hexadécimale commençant par 0x.

Les autres types incluent les :

  • booléens ;
  • nombres entiers ;
  • numéros de points fixes ;
  • tableaux d'octets de taille fixe ;
  • tableaux d'octets de taille dynamique ;
  • littéraux rationnels et entiers ;
  • littéraux de chaîne ;
  • nombres hexadécimaux ;
  • énumérations.

Pour plus d'explications, consultez les pages ci-dessous :

Mémoire

Les valeurs qui ne sont stockées que pendant la durée de l'exécution d'une fonction de contrat sont appelées variables de mémoire. Celles-ci n'étant pas stockées de façon permanente sur la blockchain, elles sont donc moins chères à utiliser.

Pour en savoir plus sur la façon dont l'EVM conserve les données (stockage, mémoire et pile) consultez la documentation Solidity(opens in a new tab).

Variables d'environnement

En plus des variables que vous définissez sur votre contrat, il existent quelques variables globales spéciales. Elles sont principalement utilisées pour fournir des informations sur la blockchain ou la transaction en cours.

Exemples :

PropriétéVariable d'étatDescription
block.timestampuint256Horodatage de la période du bloc actuel
msg.senderaddressExpéditeur du message (appel en cours)

Fonctions

En termes simples, les fonctions peuvent obtenir ou définir des informations en réponse à des transactions entrantes.

Il existe deux types d'appels de fonctions :

  • internal - Ces fonctions ne créent pas d'appel EVM
    • Les fonctions internes et les variables d'état ne peuvent être accédées qu'en interne (c'est-à-dire à partir du contrat actuel ou des contrats qui en découlent)
  • external - Ces fonctions créent un appel EVM
    • Les fonctions externes font partie de l'interface du contrat, ce qui signifie qu'elles peuvent être appelées à partir d'autres contrats et via des transactions. Une fonction externe f ne peut pas être appelée en interne (par ex., f() ne fonctionne pas, mais this.f() fonctionne).

Elles peuvent également être de type public ou private

  • Les fonctions public peuvent être appelées en interne à l'intérieur du contrat ou à l'extérieur via des messages
  • Les fonctions private ne sont visibles que pour le contrat dans lequel elles sont définies et non dans les contrats dérivés

Les fonctions et les variables d'état peuvent être rendues publiques ou privées

Voici une fonction pour mettre à jour une variable d'état sur un contrat :

1// Solidity example
2function update_name(string value) public {
3 dapp_name = value;
4}
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  • Le paramètre value de type string est passé dans la fonction : update_name.
  • Il est déclaré public, ce qui signifie que n'importe qui peut y accéder.
  • Il n'est pas déclaré comme view, il peut donc modifier l'état du contrat

Fonctions "view"

Ces fonctions promettent de ne pas modifier l’état des données du contrat. Les exemples courants sont les fonctions « getter » - vous pouvez utiliser ceci pour obtenir le solde d'un utilisateur par exemple.

1// Solidity example
2function balanceOf(address _owner) public view returns (uint256 _balance) {
3 return ownerPizzaCount[_owner];
4}
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1dappName: public(string)
2
3@view
4@public
5def readName() -> string:
6 return dappName
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Voici ce qui est considéré comme une modification d'état :

  1. Écriture dans les variables d'état
  2. Émission d'événements(opens in a new tab)
  3. Création d'autres contrats(opens in a new tab)
  4. Utilisation d'autodestruct
  5. Envoi d'ether via des appels
  6. Appel d'une fonction non marquée view ni pure
  7. Utilisation d'appels de bas niveau
  8. Utilisation d'un assemblage en ligne conteant certains opcodes

Fonctions « constructor »

Les fonctions constructor ne sont exécutées qu'une seule fois lors du premier déploiement du contrat. Comme constructor dans de nombreux langages de programmation basés sur des classes, ces fonctions initialisent souvent les variables d'état à leurs valeurs spécifiées.

1// Solidity example
2// Initializes the contract's data, setting the `owner`
3// to the address of the contract creator.
4constructor() public {
5 // All smart contracts rely on external transactions to trigger its functions.
6 // `msg` is a global variable that includes relevant data on the given transaction,
7 // such as the address of the sender and the ETH value included in the transaction.
8 // Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/units-and-global-variables.html#block-and-transaction-properties
9 owner = msg.sender;
10}
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1# Vyper example
2
3@external
4def __init__(_beneficiary: address, _bidding_time: uint256):
5 self.beneficiary = _beneficiary
6 self.auctionStart = block.timestamp
7 self.auctionEnd = self.auctionStart + _bidding_time
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Fonctions intégrées

En plus des variables et des fonctions que vous définissez pour votre contrat, il existe des fonctions spéciales intégrées. Exemple le plus évident :

  • address.send() - Solidity
  • send(address) - Vyper

Celles-ci permettent aux contrats d’envoyer des ETH à d’autres comptes.

Fonctions d'écriture

Votre fonction a besoin des éléments suivants :

  • Paramètre variable et type (si elle accepte des paramètres)
  • Déclaration de fonction internal/external
  • Déclaration de fonction pure/view/payable
  • Type de renvoi (si elle renvoie une valeur)
1pragma solidity >=0.4.0 <=0.6.0;
2
3contract ExampleDapp {
4 string dapp_name; // state variable
5
6 // Called when the contract is deployed and initializes the value
7 constructor() public {
8 dapp_name = "My Example dapp";
9 }
10
11 // Get Function
12 function read_name() public view returns(string) {
13 return dapp_name;
14 }
15
16 // Set Function
17 function update_name(string value) public {
18 dapp_name = value;
19 }
20}
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Un contrat complet pourrait ressembler à cela. Ici la fonction constructor fournit une valeur initiale pour la variable dapp_name.

Événements et journaux

Les événements vous permettent de communiquer avec votre contrat intelligent depuis votre interface frontend ou d'autres applications abonnées. Lorsqu'une transaction est minée, les contrats intelligents peuvent émettre des événements et écrire des journaux sur la blockchain, que le frontend peut alors traiter.

Exemples annotés

Voici quelques exemples rédigés en Solidity. Si vous souhaitez jouer avec le code, vous pouvez interagir avec dans Remix(opens in a new tab).

Hello world

1// Specifies the version of Solidity, using semantic versioning.
2// Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/layout-of-source-files.html#pragma
3pragma solidity ^0.5.10;
4
5// Defines a contract named `HelloWorld`.
6// A contract is a collection of functions and data (its state).
7// Once deployed, a contract resides at a specific address on the Ethereum blockchain.
8 // Declares a state variable `message` of type `string`.
9 // State variables are variables whose values are permanently stored in contract storage.
10 // The keyword `public` makes variables accessible from outside a contract
11 // and creates a function that other contracts or clients can call to access the value.
12 string public message;
13
14 // Similar to many class-based object-oriented languages, a constructor is
15 // a special function that is only executed upon contract creation.
16
17 // Constructors are used to initialize the contract's data.
18 // Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/contracts.html#constructors
19 constructor(string memory initMessage) public {
20 // Accepts a string argument `initMessage` and sets the value
21 // into the contract's `message` storage variable).
22
23 message = initMessage;
24 }
25
26 // A public function that accepts a string argument
27 // and updates the `message` storage variable.
28 function update(string memory newMessage) public {
29 message = newMessage;
30 }
31}
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Jeton

1pragma solidity ^0.5.10;
2
3contract Token {
4 // An `address` is comparable to an email address - it's used to identify an account on Ethereum.
5 // Addresses can represent a smart contract or an external (user) accounts.
6 // Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/types.html#address
7 address public owner;
8
9 // A `mapping` is essentially a hash table data structure.
10 // This `mapping` assigns an unsigned integer (the token balance) to an address (the token holder).
11 // Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/types.html#mapping-types
12 mapping (address => uint) public balances;
13
14 // Events allow for logging of activity on the blockchain.
15 // Ethereum clients can listen for events in order to react to contract state changes.
16 // Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/contracts.html#events
17 event Transfer(address from, address to, uint amount);
18
19 // Initializes the contract's data, setting the `owner`
20 // to the address of the contract creator.
21 constructor() public {
22 // All smart contracts rely on external transactions to trigger its functions.
23
24 // `msg` is a global variable that includes relevant data on the given transaction,
25 // such as the address of the sender and the ETH value included in the transaction.
26 // Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/units-and-global-variables.html#block-and-transaction-properties
27 owner = msg.sender;
28 }
29
30 // Creates an amount of new tokens and sends them to an address.
31 function mint(address receiver, uint amount) public {
32 // `require` is a control structure used to enforce certain conditions.
33 // If a `require` statement evaluates to `false`, an exception is triggered,
34 // which reverts all changes made to the state during the current call.
35 // Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/control-structures.html#error-handling-assert-require-revert-and-exceptions
36
37 // Only the contract owner can call this function
38 require(msg.sender == owner, "You are not the owner.");
39
40 // Enforces a maximum amount of tokens
41 require(amount < 1e60, "Maximum issuance exceeded");
42
43 // Increases the balance of `receiver` by `amount`
44 balances[receiver] += amount;
45 }
46
47 // Sends an amount of existing tokens from any caller to an address.
48 function transfer(address receiver, uint amount) public {
49 // The sender must have enough tokens to send
50 require(amount <= balances[msg.sender], "Insufficient balance.");
51
52 // Adjusts token balances of the two addresses
53 balances[msg.sender] -= amount;
54 balances[receiver] += amount;
55
56 // Emits the event defined earlier
57 emit Transfer(msg.sender, receiver, amount);
58 }
59}
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Actif numérique unique

1pragma solidity ^0.5.10;
2
3// Imports symbols from other files into the current contract.
4// In this case, a series of helper contracts from OpenZeppelin.
5// Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/layout-of-source-files.html#importing-other-source-files
6
7import "../node_modules/@openzeppelin/contracts/token/ERC721/IERC721.sol";
8import "../node_modules/@openzeppelin/contracts/token/ERC721/IERC721Receiver.sol";
9import "../node_modules/@openzeppelin/contracts/introspection/ERC165.sol";
10import "../node_modules/@openzeppelin/contracts/math/SafeMath.sol";
11
12// The `is` keyword is used to inherit functions and keywords from external contracts.
13// In this case, `CryptoPizza` inherits from the `IERC721` and `ERC165` contracts.
14// Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/contracts.html#inheritance
15contract CryptoPizza is IERC721, ERC165 {
16 // Uses OpenZeppelin's SafeMath library to perform arithmetic operations safely.
17 // Learn more: https://docs.openzeppelin.com/contracts/2.x/api/math#SafeMath
18 using SafeMath for uint256;
19
20 // Constant state variables in Solidity are similar to other languages
21 // but you must assign from an expression which is constant at compile time.
22 // Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/contracts.html#constant-state-variables
23 uint256 constant dnaDigits = 10;
24 uint256 constant dnaModulus = 10 ** dnaDigits;
25 bytes4 private constant _ERC721_RECEIVED = 0x150b7a02;
26
27 // Struct types let you define your own type
28 // Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/types.html#structs
29 struct Pizza {
30 string name;
31 uint256 dna;
32 }
33
34 // Creates an empty array of Pizza structs
35 Pizza[] public pizzas;
36
37 // Mapping from pizza ID to its owner's address
38 mapping(uint256 => address) public pizzaToOwner;
39
40 // Mapping from owner's address to number of owned token
41 mapping(address => uint256) public ownerPizzaCount;
42
43 // Mapping from token ID to approved address
44 mapping(uint256 => address) pizzaApprovals;
45
46 // You can nest mappings, this example maps owner to operator approvals
47 mapping(address => mapping(address => bool)) private operatorApprovals;
48
49 // Internal function to create a random Pizza from string (name) and DNA
50 function _createPizza(string memory _name, uint256 _dna)
51 // The `internal` keyword means this function is only visible
52 // within this contract and contracts that derive this contract
53 // Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/contracts.html#visibility-and-getters
54 internal
55 // `isUnique` is a function modifier that checks if the pizza already exists
56 // Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/structure-of-a-contract.html#function-modifiers
57 isUnique(_name, _dna)
58 {
59 // Adds Pizza to array of Pizzas and get id
60 uint256 id = SafeMath.sub(pizzas.push(Pizza(_name, _dna)), 1);
61
62 // Checks that Pizza owner is the same as current user
63 // Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/control-structures.html#error-handling-assert-require-revert-and-exceptions
64
65 // note that address(0) is the zero address,
66 // indicating that pizza[id] is not yet allocated to a particular user.
67
68 assert(pizzaToOwner[id] == address(0));
69
70 // Maps the Pizza to the owner
71 pizzaToOwner[id] = msg.sender;
72 ownerPizzaCount[msg.sender] = SafeMath.add(
73 ownerPizzaCount[msg.sender],
74 1
75 );
76 }
77
78 // Creates a random Pizza from string (name)
79 function createRandomPizza(string memory _name) public {
80 uint256 randDna = generateRandomDna(_name, msg.sender);
81 _createPizza(_name, randDna);
82 }
83
84 // Generates random DNA from string (name) and address of the owner (creator)
85 function generateRandomDna(string memory _str, address _owner)
86 public
87 // Functions marked as `pure` promise not to read from or modify the state
88 // Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/contracts.html#pure-functions
89 pure
90 returns (uint256)
91 {
92 // Generates random uint from string (name) + address (owner)
93 uint256 rand = uint256(keccak256(abi.encodePacked(_str))) +
94 uint256(_owner);
95 rand = rand % dnaModulus;
96 return rand;
97 }
98
99 // Returns array of Pizzas found by owner
100 function getPizzasByOwner(address _owner)
101 public
102 // Functions marked as `view` promise not to modify state
103 // Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/contracts.html#view-functions
104 view
105 returns (uint256[] memory)
106 {
107 // Uses the `memory` storage location to store values only for the
108 // lifecycle of this function call.
109 // Learn more: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/introduction-to-smart-contracts.html#storage-memory-and-the-stack
110 uint256[] memory result = new uint256[](ownerPizzaCount[_owner]);
111 uint256 counter = 0;
112 for (uint256 i = 0; i < pizzas.length; i++) {
113 if (pizzaToOwner[i] == _owner) {
114 result[counter] = i;
115 counter++;
116 }
117 }
118 return result;
119 }
120
121 // Transfers Pizza and ownership to other address
122 function transferFrom(address _from, address _to, uint256 _pizzaId) public {
123 require(_from != address(0) && _to != address(0), "Invalid address.");
124 require(_exists(_pizzaId), "Pizza does not exist.");
125 require(_from != _to, "Cannot transfer to the same address.");
126 require(_isApprovedOrOwner(msg.sender, _pizzaId), "Address is not approved.");
127
128 ownerPizzaCount[_to] = SafeMath.add(ownerPizzaCount[_to], 1);
129 ownerPizzaCount[_from] = SafeMath.sub(ownerPizzaCount[_from], 1);
130 pizzaToOwner[_pizzaId] = _to;
131
132 // Emits event defined in the imported IERC721 contract
133 emit Transfer(_from, _to, _pizzaId);
134 _clearApproval(_to, _pizzaId);
135 }
136
137 /**
138 * Safely transfers the ownership of a given token ID to another address
139 * If the target address is a contract, it must implement `onERC721Received`,
140 * which is called upon a safe transfer, and return the magic value
141 * `bytes4(keccak256("onERC721Received(address,address,uint256,bytes)"))`;
142 * otherwise, the transfer is reverted.
143 */
144 function safeTransferFrom(address from, address to, uint256 pizzaId)
145 public
146 {
147 // solium-disable-next-line arg-overflow
148 this.safeTransferFrom(from, to, pizzaId, "");
149 }
150
151 /**
152 * Safely transfers the ownership of a given token ID to another address
153 * If the target address is a contract, it must implement `onERC721Received`,
154 * which is called upon a safe transfer, and return the magic value
155 * `bytes4(keccak256("onERC721Received(address,address,uint256,bytes)"))`;
156 * otherwise, the transfer is reverted.
157 */
158 function safeTransferFrom(
159 address from,
160 address to,
161 uint256 pizzaId,
162 bytes memory _data
163 ) public {
164 this.transferFrom(from, to, pizzaId);
165 require(_checkOnERC721Received(from, to, pizzaId, _data), "Must implement onERC721Received.");
166 }
167
168 /**
169 * Internal function to invoke `onERC721Received` on a target address
170 * The call is not executed if the target address is not a contract
171 */
172 function _checkOnERC721Received(
173 address from,
174 address to,
175 uint256 pizzaId,
176 bytes memory _data
177 ) internal returns (bool) {
178 if (!isContract(to)) {
179 return true;
180 }
181
182 bytes4 retval = IERC721Receiver(to).onERC721Received(
183 msg.sender,
184 from,
185 pizzaId,
186 _data
187 );
188 return (retval == _ERC721_RECEIVED);
189 }
190
191 // Burns a Pizza - destroys Token completely
192 // The `external` function modifier means this function is
193 // part of the contract interface and other contracts can call it
194 function burn(uint256 _pizzaId) external {
195 require(msg.sender != address(0), "Invalid address.");
196 require(_exists(_pizzaId), "Pizza does not exist.");
197 require(_isApprovedOrOwner(msg.sender, _pizzaId), "Address is not approved.");
198
199 ownerPizzaCount[msg.sender] = SafeMath.sub(
200 ownerPizzaCount[msg.sender],
201 1
202 );
203 pizzaToOwner[_pizzaId] = address(0);
204 }
205
206 // Returns count of Pizzas by address
207 function balanceOf(address _owner) public view returns (uint256 _balance) {
208 return ownerPizzaCount[_owner];
209 }
210
211 // Returns owner of the Pizza found by id
212 function ownerOf(uint256 _pizzaId) public view returns (address _owner) {
213 address owner = pizzaToOwner[_pizzaId];
214 require(owner != address(0), "Invalid Pizza ID.");
215 return owner;
216 }
217
218 // Approves other address to transfer ownership of Pizza
219 function approve(address _to, uint256 _pizzaId) public {
220 require(msg.sender == pizzaToOwner[_pizzaId], "Must be the Pizza owner.");
221 pizzaApprovals[_pizzaId] = _to;
222 emit Approval(msg.sender, _to, _pizzaId);
223 }
224
225 // Returns approved address for specific Pizza
226 function getApproved(uint256 _pizzaId)
227 public
228 view
229 returns (address operator)
230 {
231 require(_exists(_pizzaId), "Pizza does not exist.");
232 return pizzaApprovals[_pizzaId];
233 }
234
235 /**
236 * Private function to clear current approval of a given token ID
237 * Reverts if the given address is not indeed the owner of the token
238 */
239 function _clearApproval(address owner, uint256 _pizzaId) private {
240 require(pizzaToOwner[_pizzaId] == owner, "Must be pizza owner.");
241 require(_exists(_pizzaId), "Pizza does not exist.");
242 if (pizzaApprovals[_pizzaId] != address(0)) {
243 pizzaApprovals[_pizzaId] = address(0);
244 }
245 }
246
247 /*
248 * Sets or unsets the approval of a given operator
249 * An operator is allowed to transfer all tokens of the sender on their behalf
250 */
251 function setApprovalForAll(address to, bool approved) public {
252 require(to != msg.sender, "Cannot approve own address");
253 operatorApprovals[msg.sender][to] = approved;
254 emit ApprovalForAll(msg.sender, to, approved);
255 }
256
257 // Tells whether an operator is approved by a given owner
258 function isApprovedForAll(address owner, address operator)
259 public
260 view
261 returns (bool)
262 {
263 return operatorApprovals[owner][operator];
264 }
265
266 // Takes ownership of Pizza - only for approved users
267 function takeOwnership(uint256 _pizzaId) public {
268 require(_isApprovedOrOwner(msg.sender, _pizzaId), "Address is not approved.");
269 address owner = this.ownerOf(_pizzaId);
270 this.transferFrom(owner, msg.sender, _pizzaId);
271 }
272
273 // Checks if Pizza exists
274 function _exists(uint256 pizzaId) internal view returns (bool) {
275 address owner = pizzaToOwner[pizzaId];
276 return owner != address(0);
277 }
278
279 // Checks if address is owner or is approved to transfer Pizza
280 function _isApprovedOrOwner(address spender, uint256 pizzaId)
281 internal
282 view
283 returns (bool)
284 {
285 address owner = pizzaToOwner[pizzaId];
286 // Disable solium check because of
287 // https://github.com/duaraghav8/Solium/issues/175
288 // solium-disable-next-line operator-whitespace
289 return (spender == owner ||
290 this.getApproved(pizzaId) == spender ||
291 this.isApprovedForAll(owner, spender));
292 }
293
294 // Check if Pizza is unique and doesn't exist yet
295 modifier isUnique(string memory _name, uint256 _dna) {
296 bool result = true;
297 for (uint256 i = 0; i < pizzas.length; i++) {
298 if (
299 keccak256(abi.encodePacked(pizzas[i].name)) ==
300 keccak256(abi.encodePacked(_name)) &&
301 pizzas[i].dna == _dna
302 ) {
303 result = false;
304 }
305 }
306 require(result, "Pizza with such name already exists.");
307 _;
308 }
309
310 // Returns whether the target address is a contract
311 function isContract(address account) internal view returns (bool) {
312 uint256 size;
313 // Currently there is no better way to check if there is a contract in an address
314 // than to check the size of the code at that address.
315 // Voir https://ethereum.stackexchange.com/a/14016/36603
316 // pour plus de détails sur le fonctionnement.
317 // TODO Vérifiez cela à nouveau avant la version Serenity, car toutes les adresses seront alors contractuelles
318 // .
319 // solium-disable-next-line security/no-inline-assembly
320 assembly {
321 size := extcodesize(account)
322 }
323 return size > 0;
324 }
325}
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Complément d'information

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