Solidity中的pure和view修饰符的区别是什么？什么时候添加pure和view修饰符？

Solidity是一种用于编写智能合约的编程语言，它被广泛应用于以太坊区块链上的智能合约开发。在Solidity中，有两种函数修饰符，即“pure”和“view”，它们被用来指示函数的行为。这篇文章将深入探讨“pure”和“view”的含义，以及它们在Solidity中的应用。

什么是“pure”函数

“pure”是一种函数修饰符，它用于标识一个函数不会访问或修改合约的状态，并且不会与其他合约进行交互。在Solidity中，如果一个函数被声明为“pure”，则编译器将确保该函数仅依赖于其参数，并且不会在执行过程中改变任何状态。

下面是一个简单的“pure”函数的例子：

pragma solidity ^0.8.0;

contract MyContract {
    function add(uint256 a, uint256 b) public pure returns (uint256) {
        return a + b;
    }
}

在这个例子中，函数“add”被声明为“pure”。该函数不涉及合约的状态，也不与其他合约进行交互。因此，它被标识为“pure”。

使用“pure”函数有一些优点。首先，它们具有高度可预测性，因为它们不会受到合约状态的影响。这意味着它们总是会返回相同的结果，无论何时调用它们。此外，因为“pure”函数不会修改状态，它们也不会产生任何 gas 费用。

什么是“view”函数

与“pure”函数类似，“view”也是一种函数修饰符，它用于标识一个函数不会修改合约的状态。然而，“view”函数与“pure”函数的区别在于，“view”函数可以访问合约的状态，但不会修改它。

下面是一个使用“view”函数的例子：

pragma solidity ^0.8.0;

contract MyContract {
    uint256 public myNumber = 10;

    function doubleMyNumber() public view returns (uint256) {
        return myNumber * 2;
    }
}

在这个例子中，函数“doubleMyNumber”被声明为“view”。虽然它可以访问合约的状态（即“myNumber”变量），但它不会修改它。因此，它被标识为“view”。

使用“view”函数的优点与“pure”函数类似。因为它们不会修改状态，所以它们具有高度可预测性，并且不会产生任何 gas 费用。此外，因为它们可以访问合约状态，它们可以提供一些有用的信息，例如合约中存储的数据。

“pure”和“view”的应用

现在我们已经了解了“pure”和“view”的含义以及优点，接下来让我们来看一下它们在Solidity中的应用。

提高安全性

使用“pure”和“view”函数可以提高智能合约的安全性。因为这些函数不会修改合约的状态，所以它们无法对合约产生任何负面影响。这可以帮助防止合约遭受攻击，保证合约的正确性和安全性。

减少 gas 费用

使用“pure”和“view”函数还可以减少智能合约的 gas 费用。因为这些函数不会修改状态，所以它们不需要消耗 gas 来更新状态。这可以帮助减少合约的执行成本，使智能合约更具经济性。

提高可重用性

使用“pure”和“view”函数可以提高智能合约的可重用性。因为这些函数仅依赖于其参数，所以它们可以在多个合约中使用。这可以减少代码的重复性，并提高代码的可读性和可维护性。

优化性能

使用“pure”和“view”函数还可以优化智能合约的性能。因为这些函数不会修改状态，所以它们可以在不需要进行状态变更的情况下进行计算。这可以提高智能合约的执行效率，并使其更快速和响应。

限制访问权限

使用“pure”和“view”函数还可以限制访问权限。因为这些函数不会修改合约的状态，所以它们可以被声明为“external”，这意味着只有外部合约才能调用它们。这可以帮助保护合约的安全性，并防止内部合约进行未经授权的操作。

示例

下面是两个使用“pure”和“view”函数的示例。

例1：计算平方根

在这个示例中，我们将使用“pure”函数来计算数字的平方根。由于计算平方根不需要修改合约的状态，所以我们可以使用“pure”函数来定义该功能。

pragma solidity ^0.8.0;

contract Math {
    function sqrt(uint256 x) public pure returns (uint256) {
        uint256 z = x / 2 + 1;
        uint256 y = x;
        while (z < y) {
            y = z;
            z = (x / z + z) / 2;
        }
        return y;
    }
}

在上面的代码中，我们使用了“pure”函数来定义了一个名为“sqrt”的函数，该函数接受一个名为“x”的无符号整数参数，并返回一个无符号整数。该函数使用牛顿迭代法来计算数字的平方根，而不修改合约的状态。

例2：检查余额

在这个示例中，我们将使用“view”函数来检查用户的余额。由于检查余额不需要修改合约的状态，所以我们可以使用“view”函数来定义该功能。

pragma solidity ^0.8.0;

contract Bank {
    mapping (address => uint256) private balances;
    
    function getBalance(address account) public view returns (uint256) {
        return balances[account];
    }
}

在上面的代码中，我们使用了“view”函数来定义了一个名为“getBalance”的函数，该函数接受一个名为“account”的地址参数，并返回一个无符号整数。该函数使用一个名为“balances”的映射来存储每个账户的余额，并返回指定账户的余额，而不修改合约的状态。

结论

在Solidity中，使用“pure”和“view”函数可以提高智能合约的安全性、减少 gas 费用、提高可重用性、优化性能和限制访问权限。这些函数提供了一种简单而有效的方式来定义不修改状态的函数。因此，在编写智能合约时，应该考虑使用这些函数来提高代码的可读性、可维护性和安全性，同时提高智能合约的执行效率和响应能力。