数组

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2023-12-01

数组可以声明时指定长度，或者是变长的。对storage¹的数组来说，元素类型可以是任意的，类型可以是数组，映射类型，数据结构等。但对于memory[^{datalocation]的数组来说。如果函数是对外可见的²，那么函数参数不能是映射类型的数组，只能是支持ABI的类型³。}

一个类型为T，长度为k的数组，可以声明为T[k]，而一个变长的数组则声明为T[]。
你还可以声明一个多维数据，如一个类型为uint的数组长度为5的变长数组，可以声明为uint[][5] x。需要留心的是，相比非区块链语言，多维数组的长度声明是反的。

要访问第三个动态数据的，第二个元素，使用x[2][1]。数组的序号是从0开始的，序号顺序与定义相反。

bytes和string是一种特殊的数组。bytes类似byte[]，但在外部函数作为参数调用中，会进行压缩打包，更省空间，所以应该尽量使用bytes⁴。string类似bytes，但不提供长度和按序号的访问方式。

由于bytes与string，可以自由转换，你可以将字符串s通过bytes(s)转为一个bytes。但需要注意的是通过这种方式访问到的是UTF-8编码的码流，并不是独立的一个个字符。比如中文编码是多字节，变长的，所以你访问到的很有可能只是其中的一个代码点。

类型为数组的状态变量，可以标记为public类型，从而让Solidity创建一个访问器，如果要访问数组的某个元素，指定数字下标就好了。

创建一个数组

可使用new关键字创建一个memory的数组。与stroage数组不同的是，你不能通过.length的长度来修改数组大小属性。我们来看看下面的例子：

pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
    function f() {
        //创建一个memory的数组
        uint[] memory a = new uint[](7);
        
        //不能修改长度
        //Error: Expression has to be an lvalue.
        //a.length = 100;
    }
    
    //storage
    uint[] b;
    
    function g(){
        b = new uint[](7);
        //可以修改storage的数组
        b.length = 10;
        b[9] = 100;
    }
}

在上面的代码中，f()方法尝试调整数组a的长度，编译器报错Error: Expression has to be an lvalue.。但在g()方法中我们看到可以修改⁵。

字面量及内联数组

数组字面量，是指以表达式方式隐式声明一个数组，并作为一个数组变量使用的方式。下面是一个简单的例子：

pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
    function f() {
        g([uint(1), 2, 3]);
    }
    function g(uint[3] _data) {
        // ...
    }
}

通过数组字面量，创建的数组是memory的，同时还是定长的。元素类型则是使用刚好能存储的元素的能用类型，比如代码里的[1, 2, 3]，只需要uint8即可存储。由于g()方法的参数需要的是uint（默认的uint表示的其实是uint256），所以要使用uint(1)来进行类型转换。

还需注意的一点是，定长数组，不能与变长数组相互赋值，我们来看下面的代码：

pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
    function f() {
        // The next line creates a type error because uint[3] memory
        // cannot be converted to uint[] memory.
        uint[] x = [uint(1), 3, 4];
}

限制的主要原因是，ABI不能很好的支持数组，已经计划在未来移除这样的限制。（当前的ABI接口，不是已经能支持数组了？）

数组的属性和方法

length属性

数组有一个.length属性，表示当前的数组长度。storage的变长数组，可以通过给.length赋值调整数组长度。memory的变长数组不支持。

不能通过访问超出当前数组的长度的方式，来自动实现上面说的这种情况。memory数组虽然可以通过参数，灵活指定大小，但一旦创建，大小不可调整，对于变长数组，可以通过参数在编译期指定数组大小。

push方法

storage的变长数组和bytes都有一个push()，用于附加新元素到数据末端，返回值为新的长度。

pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
    uint[] u;
    bytes b;
    
    function testArryPush() returns (uint){
        uint[3] memory a = [uint(1), 2, 3];
        
        u = a;
        
        return u.push(4);
    }
    
    function testBytesPush() returns (uint){
        b = new bytes(3);
        return b.push(4);
    }
}

限制的情况

当前在外部函数中，不能使用多维数组。

另外，基于EVM的限制，不能通过外部函数返回动态的内容。

pragma solidity ^0.4.0;
contract C { 
    function f() returns (uint[]) { 
    }
}

在上面的例子中，通过web.js调用能返回数据，但在Solidity中不能返回数据。一种临时的解决办法，是使用一个非常大的静态数组。

pragma solidity ^0.4.0;
contract ArrayContract {
    //the orginal length of m_aLotOfIntegers is 2**20
    //run it cause a out of gas,so change it to a much smaller 2**2 for test
    uint[2**2] m_aLotOfIntegers;
    // Note that the following is not a pair of arrays but an array of pairs.
    bool[2][] m_pairsOfFlags;
    // newPairs is stored in memory - the default for function arguments
    function setAllFlagPairs(bool[2][] newPairs) {
        // assignment to a storage array replaces the complete array
        m_pairsOfFlags = newPairs;
    }
    function setFlagPair(uint index, bool flagA, bool flagB) {
        // access to a non-existing index will throw an exception
        m_pairsOfFlags[index][0] = flagA;
        m_pairsOfFlags[index][1] = flagB;
    }
    function changeFlagArraySize(uint newSize) {
        // if the new size is smaller, removed array elements will be cleared
        m_pairsOfFlags.length = newSize;
    }
    function clear() {
        // these clear the arrays completely
        delete m_pairsOfFlags;
        delete m_aLotOfIntegers;
        // identical effect here
        m_pairsOfFlags.length = 0;
    }
    function addFlag(bool[2] flag) returns (uint) {
        return m_pairsOfFlags.push(flag);
    }
    function createMemoryArray(uint size)  {
        // Dynamic memory arrays are created using `new`:
        bool[2][] memory arrayOfPairs = new bool[2][](size);
        m_pairsOfFlags = arrayOfPairs;
    }
}

更多请查看这里的重新梳理： http://me.tryblockchain.org/solidity-array.html

参考资料

变量声明时定义的数据位置属性。可以是memory的，也可以为storage的，详见：http://me.tryblockchain.org/data-location.org ↩
函数的可见性说明，详见这里： http://me.tryblockchain.org/solidity-function-advanced1.html ↩
了解更多关于ABI的信息，https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Ethereum-Contract-ABI#types ↩
因为字节数组在使用时会padding，所以不节省空间。https://github.com/chriseth/solidity/blob/48588b5c4f21c8bb7c5d4319b05a93ee995b457d/_docs/faq_basic.md#what-is-the-difference-between-bytes-and-byte ↩
http://stackoverflow.com/questions/33839122/in-ethereum-solidity-when-changing-an-array-length-i-get-value-must-be-an-lva ↩