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智能合约语言

页面最后更新: 2025年10月22日

关于以太坊的一个重要方面是,智能合约可以使用相对友好的开发者语言编程。 如果你有 Python 或任何花括号语言opens in a new tab的经验,你可以找到一种语法熟悉的语言。

最受欢迎和维护得最好的两种语言是:

  • Solidity
  • Vyper

Remix 集成开发环境提供了一个全面的开发环境,用于创建和测试用 Solidity 和 Vyper 语言编写的智能合约。 试用浏览器内置的 Remix IDEopens in a new tab 开始编码。

经验更丰富的开发者可能还想使用 Yul(一种用于以太坊虚拟机的中间语言)或 Yul+(Yul 的扩展)。

如果你很好奇,喜欢帮助测试仍在大力发展的新语言,则可以尝试使用 Fe,这是一种新兴的智能合约语言,目前仍处于起步阶段。

前提条件

如果已经有编程语言(特别是关于 JavaScript 或 Python)知识,可以帮助你体验到智能合约语言的差异。 同时,我们建议你在深入理解语言差异之前,先理解作为概念的智能合约。 智能合约简介

Solidity

  • 执行智能合约的目标导向高级语言。
  • 受 C++ 影响最深的大括号编程语言。
  • 静态类型(编译时已知变量类型)。
  • 支持:
    • 继承(你可以拓展其它合约)。
    • 库(你可以创建从不同的合约调用的可重用代码 - 就像静态函数在其它面向对象编程语言的静态类中一样)。
    • 复杂的用户自定义类型。

示例合约

1// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
2pragma solidity >= 0.7.0;
3
4contract Coin {
5 // 关键字“public”使变量
6 // 可从其他合约访问
7 address public minter;
8 mapping (address => uint) public balances;
9
10 // 事件允许客户端对你声明的特定
11 // 合约更改做出反应
12 event Sent(address from, address to, uint amount);
13
14 // 构造函数代码仅在创建
15 // 合约时运行
16 constructor() {
17 minter = msg.sender;
18 }
19
20 // 将一定数量的新创建的代币发送到一个地址
21 // 只能由合约创建者调用
22 function mint(address receiver, uint amount) public {
23 require(msg.sender == minter);
24 require(amount < 1e60);
25 balances[receiver] += amount;
26 }
27
28 // 从任何调用者向一个地址
29 // 发送一定数量的现有代币
30 function send(address receiver, uint amount) public {
31 require(amount <= balances[msg.sender], "余额不足。");
32 balances[msg.sender] -= amount;
33 balances[receiver] += amount;
34 emit Sent(msg.sender, receiver, amount);
35 }
36}
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这个示例应该能让你感觉到 Solidity 合约语法是什么样子的。 有关函数和变量的更详细说明,请参阅文档opens in a new tab

Vyper

  • 类 Python 编程语言
  • 强类型
  • 小而且易懂的编译器代码
  • 高效的字节码生成
  • 为了让合约更安全和易于审核,特意提供比 Solidity 少的功能。 Vyper 不支持:
    • 修改器
    • 继承
    • 内联汇编
    • 函数重载
    • 操作符重载
    • 递归调用
    • 无限长度循环
    • 二进制定长浮点

更多信息,请阅读 Vyper 的设计原理opens in a new tab

示例

1# 公开拍卖
2
3# 拍卖参数
4# 受益人从最高出价者处收款
5beneficiary: public(address)
6auctionStart: public(uint256)
7auctionEnd: public(uint256)
8
9# 拍卖的当前状态
10highestBidder: public(address)
11highestBid: public(uint256)
12
13# 结束时设置为 true,不允许任何更改
14ended: public(bool)
15
16# 跟踪已退还的出价,以便遵循取款模式
17pendingReturns: public(HashMap[address, uint256])
18
19# 创建一个简单拍卖,代表受益人地址 `_beneficiary`,
20# 拍卖时间为 `_bidding_time` 秒。
21@external
22def __init__(_beneficiary: address, _bidding_time: uint256):
23 self.beneficiary = _beneficiary
24 self.auctionStart = block.timestamp
25 self.auctionEnd = self.auctionStart + _bidding_time
26
27# 使用与此交易一起发送的价值对拍卖进行出价。
28# 只有未赢得拍卖,
29# 价值才会被退还。
30@external
31@payable
32def bid():
33 # 检查出价期是否结束。
34 assert block.timestamp < self.auctionEnd
35 # 检查出价是否足够高
36 assert msg.value > self.highestBid
37 # 跟踪先前最高出价者的退款
38 self.pendingReturns[self.highestBidder] += self.highestBid
39 # 跟踪新的最高出价
40 self.highestBidder = msg.sender
41 self.highestBid = msg.value
42
43# 取回先前已退还的出价。此处使用取款模式
44# 以避免安全问题。如果退款直接
45# 作为 bid() 的一部分发送,恶意出价合约可能会阻止
46# 这些退款,从而阻止新的更高出价进入。
47@external
48def withdraw():
49 pending_amount: uint256 = self.pendingReturns[msg.sender]
50 self.pendingReturns[msg.sender] = 0
51 send(msg.sender, pending_amount)
52
53# 结束拍卖并将最高出价
54# 发送给受益人。
55@external
56def endAuction():
57 # 一个好的指导原则是将与其他合约交互的函数(即调用函数或发送以太币)
58 # 结构化为三个阶段:
59 # 1. 检查条件
60 # 2. 执行操作(可能会改变条件)
61 # 3. 与其他合约交互
62 # 如果这些阶段混合在一起,另一个合约可能会回调
63 # 到当前合约并修改状态或导致
64 # 效果(以太币支付)被多次执行。
65 # 如果内部调用的函数包含与外部合约的交互,
66 # 它们也必须被视为与
67 # 外部合约的交互。
68
69 # 1. 条件
70 # 检查是否已达到拍卖结束时间
71 assert block.timestamp >= self.auctionEnd
72 # 检查此函数是否已被调用
73 assert not self.ended
74
75 # 2. 效果
76 self.ended = True
77
78 # 3. 交互
79 send(self.beneficiary, self.highestBid)
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这个例子应该让你了解 Vyper 合约语法是什么样的。 有关函数和变量的更详细说明,请参阅文档opens in a new tab

Yul 和 Yul+

如果你是以太坊的新手并且尚未使用智能合约语言进行任何编码,我们建议你开始使用 Solidity 或 Vyper。 只有在你熟知智能合约安全最佳做法和使用 EVM 的具体细节后,才可以查看 Yul 或 Yul+。

Yul

  • 以太坊的中继语言。
  • 支持 EVMEwasmopens in a new tab(一种以太坊风格的 WebAssembly),旨在成为这两个平台的通用分母。
  • 是高级优化阶段的理想目标,可使 EVM 和 Ewasm 平台同等受益。

Yul+

  • Yul 的低级、高效扩展。
  • 最初为乐观卷叠合约而设计。
  • Yul+ 可以被视为对 Yul 的实验性升级建议,为其添加新功能。

示例合约

以下简单示例实现了幂函数。 可以使用 solc --strict-assembly --bin input.yul 对其进行编译。 这个例子应该 存储在 input.yul 文件中。

1{
2 function power(base, exponent) -> result
3 {
4 switch exponent
5 case 0 { result := 1 }
6 case 1 { result := base }
7 default
8 {
9 result := power(mul(base, base), div(exponent, 2))
10 if mod(exponent, 2) { result := mul(base, result) }
11 }
12 }
13 let res := power(calldataload(0), calldataload(32))
14 mstore(0, res)
15 return(0, 32)
16}
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如果你对智能合约已非常有经验,可以在此处opens in a new tab找到用 Yul 实现的完整 ERC20。

Fe

  • 以太坊虚拟机 (EVM) 静态类型语言。
  • 受到 Python 和 Rust 的启发。
  • 目标是容易学习 - 甚至对以太坊生态系统为新的开发者来说也是如此。
  • Fe 开发仍处于早期阶段,该语言于 2021 年 1 月发行。

示例合约

以下是在 Fe 中执行的简单的智能合约。

1type BookMsg = bytes[100]
2
3contract GuestBook:
4 pub guest_book: map<address, BookMsg>
5
6 event Signed:
7 book_msg: BookMsg
8
9 pub def sign(book_msg: BookMsg):
10 self.guest_book[msg.sender] = book_msg
11
12 emit Signed(book_msg=book_msg)
13
14 pub def get_msg(addr: address) -> BookMsg:
15 return self.guest_book[addr].to_mem()
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如何选择

与任何其他编程语言一样,它主要是关于为合适的工作以及个人喜好选择合适的工具。

如果你还没有尝试过任何一种语言,请考虑以下几点:

Solidity 的优点是什么?

  • 如果你是初学者,这里有很多教程和学习工具。 在“通过编码学习”部分查看更多相关信息。
  • 提供出色的开发者工具。
  • Solidity 拥有庞大的开发人员社区,这意味着你很可能会很快找到问题的答案。

Vyper 的优点是什么?

  • 想要编写智能合约的 Python 开发人员入门的好方法。
  • Vyper 的功能较少,因此非常适合快速制作创意原型。
  • Vyper 旨在易于审计并最大限度地提高人类可读性。

Yul 和 Yul+ 的优点是什么?

  • 简单而实用的低级语言。
  • 允许更接近原始 EVM,这有助于优化合约的燃料使用量。

语言比较

要比较基本语法、合约生命周期、接口、运算符、数据结构、函数、控制流等,请查看 Auditless 制作的这份速查表opens in a new tab

扩展阅读{#further-reading}

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