什么是 Solidity 编译器？

Ethereum 开发者使用 Solidity 编写智能合约时，必须将代码通过编译器处理，这样 Ethereum Virtual Machine（EVM） 才能理解并执行相应的指令。Solidity 编译器将代码转换为一组字节指令。

Solidity 是 Ethereum（按市值计算的第二大加密货币）的编程语言。Solidity 是一种专为实现智能合约而创建的高级编程语言。此外，Solidity 是一种面向合约、面向对象且采用静态类型的语言。

本文将介绍 Solidity 编译器、如何安装 Solidity 编译器、Solidity 编译工具，以及一些公开可用的反编译器。

什么是 Solidity 编译器？

Solidity 编译器有两种：solc 和由 solc 衍生出的 solc.js。真正的 Solidity 编译器 solc 是用 C++ 编写的，在本文撰写时版本为 0.8.16。solc.js 使用 Emscripten 将 C++ 代码编译为 JavaScript。每个版本的 solc 都会被编译成对应的 JavaScript 版本。

Solidity 文件通过名为 solcjs 的 Node.js 库和命令行工具进行编译组装。它仅使用 JavaScript 进行编译，而不依赖 solc 命令行编译器，因此比 solc 更容易安装。

在部署智能合约之前，必须先将其编译为 EVM（Ethereum Virtual Machine）可识别的字节码。字节码是 Solidity 代码"翻译"后得到的信息，其中包含二进制计算机指令。

在 Ethereum 中，部署到区块链上的正是这些字节码。编译过程还会生成 ABI（Application Binary Interface），它是两个程序模块之间的接口，通常用于操作系统与用户程序之间。

合约被编译为字节码后在 EVM 上执行。这些字节码会被部署到区块链，并保存在某个地址上，之后公开供任何人调用。地址标识了一个已部署的合约实例，该实例同时保存着用于维护合约内部状态的持久化存储。Ether 是 Ethereum 的原生加密货币，既可作为价值存储手段，也用于支付在区块链上执行智能合约的费用，同时还是对维护 Ethereum 网络安全的矿工的奖励。

下面是一个合约编译过程的简单示例。

我们将使用 Remix（一款常用的在线 Ethereum IDE）来编译这段代码，这样就无需在本地机器上安装任何工具。

从下图可以看到，图片底部的粉色和紫色箭头分别指向 ABI 和字节码。ABI 以 JSON 格式表示。

如何安装 Solidity 编译器

在学习 Solidity 的过程中，你可能需要安装 Solidity 编译器。安装 Solidity 编译器有多种便捷方式。一种简单的方法是使用 Remix，它可以在线使用。不过，这种方式适合小型合约，编译选项也比较有限。

对于较大的合约，可以通过 npm/Node.js、Docker、Linux、MacOS 软件包或静态二进制文件来安装 Solidity 编译器。

方法一：使用 npm/node.js 安装

Solidity 编译器（即 solc）可以通过 npm 安装。以下命令将安装 solcjs 程序，并使其在整个系统中可用。

现在可以运行以下命令来测试你的 Solidity 编译器。

现在你已经可以使用 solcjs 了，它的功能比标准 Solidity 编译器少，但可以作为一个不错的起点。

方法二：使用 Docker 安装

要开始 Solidity 编程，可以下载并使用 Docker 镜像。由于 Docker 镜像运行的是编译器可执行文件，你可以向其传递任意编译器参数。

拉取 Solidity Docker 镜像的命令如下。

下载 Docker 镜像后，运行以下命令进行验证。

要在宿主机上使用 Docker 镜像编译 Solidity 文件，需要挂载一个本地文件夹用于输入输出，并指定要编译的合约。

方法三：使用二进制软件包安装（MacOS、Linux）

MacOS 安装

我们可以使用 Homebrew 在 MacOS 上安装 Solidity。它提供了从源码构建的 macOS 软件包，我们只需按照安装说明操作即可。

执行完成后，可以运行以下命令来验证 Solidity 是否安装成功。

你应该会得到类似这样的输出：

Linux 安装

安装 Linux 软件包的过程非常简单，只需几个步骤即可完成。首先，将该仓库添加到我们的仓库列表中。

然后更新软件包列表并安装 solc。如果想使用每日构建版本而非最新的稳定版本，应将仓库条目改为 ethereum/ethereum-dev。

编译一个示例 Solidity 智能合约

以下代码使用了我们上面提供的示例合约。

要编译合约，可以运行以下代码。

要使用特定的 EVM 版本来编译合约，可以按如下方式设置版本。

什么是 Solidity-upgrade？

solidity-upgrade 可以帮助你升级合约，以适应语言的破坏性变更。 虽然它无法为每一次破坏性发布都做出所有必要的调整，但它支持其中一部分调整，而这些调整原本需要大量繁琐的手动操作。

Solidity-upgrade 是如何工作的？

Solidity-upgrade 基于 libsolidity，能够解析、编译并分析你的源文件，从而找出可应用的源码升级方案。源码升级被视为对源代码的小幅文本改动，这些改动会应用于所提供源文件的内存副本上。

升级过程分为两个阶段：

第一阶段

首先，由于在解析源文件的这一层级无法对源代码进行升级，因此会收集错误信息，并可以通过 —verbose 标志将其记录下来。目前尚无可用的源码升级方案。

第二阶段

在第二阶段，所有源文件会被编译，同时所有已启用的升级分析模块会与编译过程一同运行。默认情况下，所有可用模块都会被启用。

solidity-upgrade 可能会发现一些编译问题，而源码升级方案有可能修复这些问题。如果没有问题，就不会报告任何源码升级方案，此时任务即告完成。如果出现问题，且某个升级模块报告了源码升级方案，则会应用第一个被报告的源码升级方案，并对所有提供的源文件重新触发编译。

什么是 Solidity 反编译器？

Solidity 反编译器是一种工具，它以已编译的智能合约 EVM 代码作为输入，将其反编译为类似 Solidity 的源代码。 该反编译器有助于验证和理解合约的行为。

在原始代码不可用的情况下，Solidity 反编译器在调试智能合约时非常有用。不过，反编译 EVM 字节码的技术仍在发展中，目前一些可用的反编译器只能对复杂合约进行部分反编译，反编译后的版本中往往会缺失大量底层代码。

Ethereum virtual machine（EVM）反编译器

以下是一些常用的 Solidity 反编译器：

1. Ethervm.io

Ethervm.io 是一款免费的在线反编译器，可以将 Ethereum 合约字节码反编译为更易读的、类似 Solidity 的代码。

开始使用： https://ethervm.io/decompile

2. JEB decompiler

JEB decompiler 提供了一些特定功能，例如在没有 ABI 的情况下通过代码分析来确定方法。JEB 已成为安全审计人员、漏洞研究人员以及逆向工程师调查 Ethereum 平台上不透明智能合约时的首选工具。

开始使用：https://www.pnfsoftware.com/jeb/manual/ethereum/

3. Etherscan 在线反编译器

Etherscan 在线反编译器是一款针对 Ethereum Virtual Machine（EVM）的反编译器，它能从运行时字节码中提取信息，并以更易读的形式呈现出来。

4. Nick Johnson 开发的 Evemedis

Evemedis 是一款 EVM 反汇编器。它对字节码执行静态分析，从而提供比原始 EVM 操作更高层次的抽象。

开始使用：https://github.com/Arachnid/evmdis

5. Decurity

Decurity 是一款 ABI 反编译器，实现了用于恢复 EVM 智能合约 ABI（包括函数名）的简单工具。

开始使用：https://github.com/Decurity/abi-decompiler

总结

现在你已经了解了什么是 Solidity 编译器、如何安装它们，以及如何编译一个简单的合约。Solidity 官方文档中还包含更多关于 Solidity 编译器的信息。

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