探索以太坊合约委托调用(DelegateCall)

call()delegatecall()的异同。在delegatecall()的情况下,我们需要关心字段变量的顺序

在本文中,我们看看如何调用另一个合约的函数,并更深入讨论delegatecall委托调用。

有时,需要在编写以太坊智能合约代码中,与其他合约进行交互。在Solidity中,有几种方法可以实现此目标:

如果知道目标合约的ABI,可以直接使用函数签名

假设已经部署了一个简单的合约,称为“Storage”,该合约允许用户保存val

pragma solidity ^0.5.8;
contract Storage {
    uint public val;
    constructor(uint v) public {
        val = v;
    }

    function setValue(uint v) public {
        val = v;
    }
}

现在我们部署另一个称为“Machine”的合约,它是“Storage”合约的调用方。 “Machine”引用“Storage”合约并更改其val

pragma solidity ^0.5.8;
import "./Storage.sol";
contract Machine {
    Storage public s;

    constructor(Storage addr) public {
        s = addr;
        calculateResult = 0;
    }

    function saveValue(uint x) public returns (bool) {
        s.setValue(x);
        return true;
    }
    function getValue() public view returns (uint) {
        return s.val();
    }
}

在此案例中,我们知道 Storage合约的ABI及其地址,以便我们可以使用该地址初始化现有的Storage合约,而ABI的作用是告诉我们如何调用Storage合约的函数。可以看到Machine合约调用了Storage.setValue()函数。

编写测试代码检查Machine.saveValue()是否实际上调用了Storage.setValue()函数并更改了其状态。

const StorageFactory = artifacts.require('Storage');
const MachineFactory = artifacts.require('Machine');

contract('Machine', accounts => {
  const [owner, ...others] = accounts;

  beforeEach(async () => {
    Storage = await StorageFactory.new(new BN('0'));
    Machine = await MachineFactory.new(Storage.address);
  });

  describe('#saveValue()', () => {
    it('should successfully save value', async () => {
      await Machine.saveValue(new BN('54'));
      (await Storage.val()).should.be.bignumber.equal(new BN('54'));
    });
  });
});

测试通过了!

Contract: Machine
  After initalize
    #saveValue()
      ✓ should successfully save value (56ms)

1 passing (56ms)

如果不知道目标合约的ABI,请使用call或delegatecall

但是,如果调用者(在本例中为“Machine”合约)不知道目标合约的ABI,该怎么办?

其实,我们仍然可以使用call()delegatecall()来调用目标合约的函数。

在解释以太坊 Solidity的 call()delegatecall()之前,了解EVM如何保存合约变量对于了解call()delegatecall()会有所帮助。

EVM如何将字段变量保存到存储

在以太坊中,有两种空间可以保存合约的字段变量。一个是“内存”,另一个是“存储”。而且,“ foo”保存到存储意味着“ foo”的值会永久记录到区块链状态中。

那么,单个合约中的如此多的变量又是怎样让彼此不重叠呢? EVM将插槽号分配给字段变量。

contract Sample1 {
    uint256 first;  // slot 0
    uint256 second; // slot 1
}

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EVM使用插槽保存字段变量

因为firstSample1合约中最先声明,所以分配了0个插槽。每个不同的变量都通过其插槽号来区分。

在EVM中,智能合约存储中具有2256个插槽,每个插槽可以保存32字节大小的数据。

如何调用智能合约函数

像Java,Python这样的通用编程代码一样,Solidity函数可以看作是一组命令。当我们说“函数被调用”时,这意味着我们将特定的上下文(如参数)注入到该组命令(函数)中,并且在此上下文中一个接一个地执行命令。

函数、命令组、地址空间可以通过其名称找到。

在以太坊函数中,调用可以用字节码表示,使用 4 + 32 * N个字节表达。这个字节码由两部分组成。

  • 函数选择器:这是函数调用字节码的前4个字节。函数选择器是通过对目标函数的名称加上其参数类型(不包括空格)进行哈希(keccak-256哈希函数)取前 4 个字节得到,例如bytes4(keccak-256(“saveValue(uint)”))。基于此函数选择器,EVM可以决定应在合约中调用哪个函数。
  • 函数参数:将参数的每个值转换为固定长度为32bytes的十六进制字符串。如果有多个参数,则串联在一起。

如果用户将此4 + 32 * N字节字节代码传递给交易的数据字段。 EVM可以找到应执行的函数,然后将参数注入该函数。

用测试用例解释DelegateCall

上下文(context)

当我们谈论智能合约函数的调用方式时,有一个“上下文(context)”一词。实际上,“上下文”一词在软件中是很笼统的概念,其含义根据场合不同有所改变。

当我们谈论程序的执行时,我们可以说“上下文”是指执行时所有环境(如变量或状态)。例如,在执行程序“A”时,执行该程序的用户名是“zeroFruit”,则用户名 “zeroFruit”可以是程序“A”的上下文。

在以太坊智能合约中,有很多上下文,其中一个代表性的事情是谁执行这个合约。你可能会在很多Solidity代码中看到msg.sender,而msg.sender地址的值就是根据执行此合约函数的人,而有所不同。

委托调用(DelegateCall)

委托调用,顾名思义,是调用方合约如何调用目标合约函数的调用机制,但是当目标合约执行其逻辑时,其使用调用方合约的上下文。

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