Solidity 错误处理

发布于 2022年10月4日1 分钟阅读

Solidity 中的错误处理是如何工作的？

Solidity 使用状态回退异常来处理错误，这种异常会撤销当前调用中对状态所做的所有更改，同时向调用者报告错误。

Solidity 是一种面向对象的编程语言，用于在 Ethereum 等区块链上实现智能合约，它拥有大量函数用于解决编译期或运行期可能出现的底层问题。虽然语法错误检查发生在编译期，但运行时错误较难捕获，且主要发生在合约执行过程中。运行时错误的例子包括除以零类型的错误、数组越界错误等。

实际上，Solidity 中的错误处理确保了原子性这一特性。当智能合约调用因错误而终止时，所有状态更改（即对变量、余额等所做的改动）都会被撤销，一直沿调用链向上撤销。

需要注意的是，开发者可以通过声明接口直接与其他合约交互。在 Ethereum 区块链上，交易是原子性的，这意味着交易要么完全执行，要么对状态没有任何影响，并被完全回退。

Solidity 错误处理的三个主要函数是什么？

Solidity 中的错误处理原则上由三个特殊函数管理：assert、require 和 revert。在 0.4.10 版本之前，Solidity 只提供了一个 throw 语句。

Solidity 的设计目标是面向 Ethereum 虚拟机（EVM），并受到 C++、Javascript 和 Python 的影响。使用 Solidity，开发者可以创建用于投票、众筹、多签钱包甚至盲拍等用途的合约。

在实践中，这意味着开发者必须编写多个测试函数来检查底层数值并抛出错误，而这种方式并未针对 gas 进行优化。在 Solidity 0.4.10 版本发布时，引入了新的错误处理结构 assert、require 和 revert，而 throw 则被弃用。

require 函数是什么？

require 函数用于在执行前验证输入和条件。例如，如果条件为 false，require 函数会立即停止执行。换句话说，require 相当于一个门控检查修饰符，阻止逻辑进一步执行函数，从而产生错误。require 非常适合用于逻辑流程门控以及验证函数的用户输入。

require 语句声明了运行函数所需满足的前提条件，这些条件应在代码执行前得到满足。require 函数接受一个参数，经过求值后，require 会返回一个布尔值 true 或 false。如果因条件为 false 而终止执行，未使用的 gas 会返还给调用者，状态也会恢复到原始状态。此外还可以添加自定义字符串消息。

以下是 Solidity 中 require 语句的示例：

require 语句的使用场景

出于实际考虑，开发者可以在以下场景中使用 require：

验证来自外部合约的响应
在最终执行前验证状态条件
验证用户输入

revert 语句是什么？

revert 不对任何条件进行求值，也不依赖任何状态或语句。revert 语句与 require 语句类似，revert 函数可以处理与 require 函数相同类型的错误，但它更适合用于复杂的逻辑门控。

如果调用了 revert 语句，未使用的 gas 会被返还，状态也会恢复到原始状态。添加自定义消息的能力与 require 函数相同。

以下是 Solidity 中 revert 语句的示例：

assert 函数是什么？

assert 是一个用于检查那些永远不应为 false 的代码的函数，在防止不可能出现的情况方面起着重要作用。如果 assert 函数返回布尔值 true，则会显示终止性 bug，程序将不会执行。

与 require 和 revert 函数不同，assert 不会返还任何未使用的 gas，相反，assert 函数会先消耗掉全部 gas，然后再将程序恢复到原始状态。有趣的是，在拜占庭分叉之前，require 和 assert 函数的行为完全相同，但会编译为不同的操作码。

assert 类型异常

一个值被对零取模或除以零
调用了函数的零初始化变量
将负值或过大的值转换为枚举
访问数组时使用了负数或超出预期范围的索引

assert 语句示例：

assert 语句的使用场景

理论上，assert 的使用频率应低于 require 函数。开发者应考虑在以下场景中使用 assert 函数：

在更改后验证合约状态
避免出现永远不应发生的情况
检查溢出和下溢参数
检验不变量

require 与 revert 与 assert 的对比

以下是对 Solidity 三个错误处理函数——require、revert 和 assert——的简要总结说明。

require

用于函数开始处
验证非法输入
在执行前验证状态条件
返还剩余 gas

revert

与 require 相同
适用于更复杂的逻辑流程门控（即复杂的 if-then 语句块）
返还剩余 gas

assert

用于函数结尾处
验证不可能发生的情况
对静态代码分析工具至关重要
不返还剩余 gas

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