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title: 'Solidity WTF 101 7 單元'
lang: zh-tw
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Solidity WTF 101 7 單元
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:date: 2024/09/25
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[TOC]
## 補充
### uint問題
其他學員有提到

請問uint8 uint256的8位 256位數
是指十進制整數的8位，256位嗎？

還是2進制的8位跟256位呢？

在提到之前也有這個疑問 但答案就是2進制。
* uint8 表示一個 8位元的無符號整數，意思是它可以表示的數值範圍是二進制 8 個位元 (bits)。它可以表示的範圍是從 0 到 2^8 - 1（即 0 到 255）。
* uint256 表示一個 256位元的無符號整數，它可以表示的範圍是從 0 到 2^256 - 1，這是一個非常大的範圍。
## 課程學習
### 映射關係
下面第一行代表一個型別為`uint`的數字，對應到一個`address`，白話就是如果我輸入`1`，那他就會返回`1`的`address`，因為他是映射關係，可以當成`1`是`key`，`address`是`value`，只要給予`key`就會返回`value`這就是映射，不只在`Solidity`很常使用，在其他語言上也會很常使用到`mapping`的概念。

mapping(uint => address) public idToAddress; // id映射到地址
mapping(address => address) public swapPair; // 币对的映射，地址到地址

### 映射規則
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:information_source: 以下是從課程中直接複製過來，我認為很淺顯易懂，所以直接copy過來
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* 規則1
只能使用`Solidity`內規定的預設型別，不能使用自訂的`Struct`

    <!-- 這是錯誤範例 -->
    struct Student{
        uint256 id;
        uint256 score; 
    }
    <!-- 無法使用自訂義結構當作key -->
    mapping(Student => uint) public testVar;

* 规则2：映射的存储位置必须是storage，因此可以用于合约的状态变量，函数中的storage变量和library函数的参数（见例子）。不能用于public函数的参数或返回结果中，因为mapping记录的是一种关系 (key - value pair)。

* 规则3：如果映射声明为public，那么Solidity会自动给你创建一个getter函数，可以通过Key来查询对应的Value。

* 规则4：给映射新增的键值对的语法如下

function writeMap (uint _Key, address _Value) public{
    idToAddress[_Key] = _Value;
}

### 映射原理
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:information_source: 以下是從課程中直接複製過來，我認為很淺顯易懂，所以直接copy過來
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* `原理1`: 映射不储存任何键（Key）的资讯，也没有`length`的资讯。
* `原理2`: 映射使用`keccak256(abi.encodePacked(key, slot))`当成`offset`存取`value`，其中slot是映射变量定义所在的插槽位置。
* `原理3`: 因为`Ethereum`会定义所有未使用的空间为0，所以未赋值（Value）的键（Key）初始值都是各个`type`的默认值，如`uint`的默认值是`0`。
### 儲存機制
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| 類型 | 永久存储（Storage） | 記憶體（Memory） |
| -------- | -------- | -------- |
| 存儲位置 | 區塊鏈上，永久保存 | 臨時存儲，只在函數調用期間存在 |
| 變量類型 | 狀態變量（如 `uint`, `mapping`, `struct` 等） | 局部變量和函數參數 |
| 存取成本 | 高`Gas Fee` | 低`Gas Fee` |
| 數據持久性 | 持久化，交易結束後仍然存在 | 函數執行完畢後數據被釋放 |
| 映射存儲位置 | 使用 `keccak256` 計算哈希值，將 `key` 和 `slot` 結合，存儲在鏈上 | 映射的值不會存儲在記憶體中 |
### 映射的存儲過程
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當你定義一個映射時，例如 `mapping(uint => uint) myMap;`，系統會將 `myMap` 分配一個存儲插槽（slot）。但實際的 `key-value` 並不是直接存儲在這個插槽中，而是通過以下方式計算出存儲地址：

1. 計算存儲位置：
* `slot` 是映射變量的插槽位置，例如 `myMap` 在 `slot` = 1。
* `key` 是映射中存儲的具體鍵值。
* 存儲位置的計算公式為：`keccak256(abi.encodePacked(key, slot))`。
2. 存儲過程：
* `Solidity` 使用 `keccak256` 將 `key` 和 `slot` 進行哈希計算，這個哈希結果用來作為映射中具體 `key-value` 對的存儲位置。
* 這些數據被存儲在區塊鏈的永久存儲區中。
### 簡單流程圖描述：
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myMap (slot 1)           key = 123
         |                    |
        slot 1 + key -> keccak256(123 + 1) -> 假設結果為位置 0xabc
                                                      |
                                    存儲 myMap[123] 對應的 value

### 例子：
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假設我們有一個智能合約：

contract MyContract {
    mapping(uint => uint) public myMap; // slot 1
}

1. 映射變量 `myMap` 的插槽是 1。
2. 當你訪問 `myMap[123]` 時，會計算哈希 `keccak256(abi.encodePacked(123, 1))`，得到一個存儲地址，例如 `0xabc`。
3. `myMap[123]` 的值將存儲在這個位置 `0xabc`，並且這個值會永久存儲在鏈上，直到被更改。
### 印射例子:

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;

contract SimpleMappingExample {

    // 定義一個從地址到 uint 的映射
    mapping(address => uint) public addressToAmount;

    // 設置某個地址對應的數值
    function setAmount(uint _amount) public {
        // 詳細解釋就是addressToAmount這個map，他對應的key(address msg.sende 也就是操作此合約的address)，value是_amount
        addressToAmount[msg.sender] = _amount;
    }

    // 查詢某個地址對應的數值
    function getAmount(address _address) public view returns (uint) {
        // 你直接調用key會帶出value，與array[0]概念差不多
        return addressToAmount[_address];
    }
}