状态变量的存储模型(Layout of State Variables in Storage)

大小固定的变量(除了映射变长数组以外的所有类型)在存储(storage)中是依次连续从位置0开始排列的。如果多个变量占用的大小少于32字节,会尽可能的打包到单个storage槽位里,具体规则如下:

  • 在storage槽中第一项是按低位对齐存储(lower-order aligned)(译者注:意味着是大端序了,因为是按书写顺序。)。
  • 基本类型存储时仅占用其实际需要的字节。
  • 如果基本类型不能放入某个槽位余下的空间,它将被放入下一个槽位。
  • 结构体数组总是使用一个全新的槽位,并占用整个槽(但在结构体内或数组内的每个项仍遵从上述规则)

优化建议

当使用的元素占用少于32字节,你的合约的gas使用也许更高。这是因为EVM每次操作32字节。因此,如果元素比这小,EVM需要更多操作来从32字节减少到需要的大小。

因为编译器会将多个元素打包到一个storage槽位,这样就可以将多次读或写组合进一次操作中,只有在这时,通过缩减变量大小来优化存储结构才有意义。当操作函数参数和memory的变量时,因为编译器不会这样优化,所以没有上述的意义。

最后,为了方便EVM进行优化,尝试有意识排序storage的变量和结构体的成员,从而让他们能打包得更紧密。比如,按这样的顺序定义,uint128, uint128, uint256,而不是uint128, uint256, uint128。因为后一种会占用三个槽位。

非固定大小

结构体和数组里的元素按它们给定的顺序存储。

由于它们不可预知的大小。映射变长数组类型,使用Keccak-256哈希运算来找真正数据存储的起始位置。这些起始位置往往是完整的堆栈槽。

映射动态数组根据上述规则在位置p占用一个未满的槽位(对映射里嵌套映射,数组中嵌套数组的情况则递归应用上述规则)。对一个动态数组,位置p这个槽位存储数组的元素个数(字节数组和字符串例外,见下文)。而对于映射,这个槽位没有填充任何数据(但这是必要的,因为两个挨着的映射将会得到不同的哈希值)。数组的原始数据位置是keccak256(p);而映射类型的某个键k,它的数据存储位置则是keccak256(k . p),其中的.表示连接符号。如果定位到的值以是一个非基本类型,则继续运用上述规则,是基于keccak256(k . p)的新的偏移offset

bytesstring占用的字节大小如果足够小,会把其自身长度和原始数据存在当前的槽位。具体来说,如果数据最多31位长,高位存数据(左对齐),低位存储长度lenght * 2。如果再长一点,主槽位就只存lenght * 2 + 1。原始数据按普通规则存储在keccak256(slot)

所以对于接下来的代码片段:

pragma solidity ^0.4.4;

contract C {
    struct s { uint a; uint b; }
    uint x;
    mapping(uint => mapping(uint => s)) data;
}

按上面的代码来看,结构体从位置0开始,这里定义了一个结构体,但并没有对应的结构体变量,故不占用空间。uint x实际是uint256,单个占32字节,占用槽位0,所以映射data将从槽位1开始。

data[4][9].b的位置在keccak256(uint256(9) . keccak256(uint256(4) . uint256(1))) + 1

有人在这里尝试直接读取区块链的存储值,https://github.com/ethereum/solidity/issues/1550

感谢您的支持

zan-code

处于某些特定的环境下,可以看到评论框,欢迎留言交流^_^。