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智能合約語言 Solidity 教程系列9 - 錯誤處理

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摘要：本文首發(fā)于深入淺出區(qū)塊鏈社區(qū)原文鏈接智能合約語言教程系列錯誤處理原文已更新，請讀者前往原文閱讀這是教程系列文章第篇介紹錯誤處理。如果合約沒有修飾符的的函數(shù)在接收以太幣時包括構(gòu)造函數(shù)，和回退函數(shù)。如果合約通過一個的函數(shù)接收以太幣。

本文首發(fā)于深入淺出區(qū)塊鏈社區(qū)
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這是Solidity教程系列文章第9篇介紹Solidity 錯誤處理。
Solidity系列完整的文章列表請查看分類-Solidity。

寫在前面

Solidity 是以太坊智能合約編程語言，閱讀本文前，你應(yīng)該對以太坊、智能合約有所了解，
如果你還不了解，建議你先看以太坊是什么

歡迎訂閱區(qū)塊鏈技術(shù)專欄閱讀更全面的分析文章。

什么是錯誤處理

錯誤處理是指在程序發(fā)生錯誤時的處理方式，Solidity處理錯誤和我們常見的語言不一樣，Solidity是通過回退狀態(tài)的方式來處理錯誤。發(fā)生異常時會撤消當(dāng)前調(diào)用（及其所有子調(diào)用）所改變的狀態(tài)，同時給調(diào)用者返回一個錯誤標(biāo)識。注意捕捉異常是不可能的，因此沒有try ... catch...。

為什么Solidity處理錯誤要這樣設(shè)計呢？
我們可以把區(qū)塊鏈理解為是全球共享的分布式事務(wù)性數(shù)據(jù)庫。全球共享意味著參與這個網(wǎng)絡(luò)的每一個人都可以讀寫其中的記錄。如果想修改這個數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容，就必須創(chuàng)建一個事務(wù)，事務(wù)意味著要做的修改（假如我們想同時修改兩個值）只能被完全的應(yīng)用或者一點(diǎn)都沒有進(jìn)行。
學(xué)習(xí)過數(shù)據(jù)庫的同學(xué)，應(yīng)該理解事務(wù)的含義，如果你對事務(wù)一詞不是很理解，建議你搜索一下“數(shù)據(jù)庫事務(wù)“。
Solidity錯誤處理就是要保證每次調(diào)用都是事務(wù)性的。

如何處理

Solidity提供了兩個函數(shù)assert和require來進(jìn)行條件檢查，如果條件不滿足則拋出異常。assert函數(shù)通常用來檢查（測試）內(nèi)部錯誤，而require函數(shù)來檢查輸入變量或合同狀態(tài)變量是否滿足條件以及驗(yàn)證調(diào)用外部合約返回值。
另外，如果我們正確使用assert，有一個Solidity分析工具就可以幫我們分析出智能合約中的錯誤，幫助我們發(fā)現(xiàn)合約中有邏輯錯誤的bug。

除了可以兩個函數(shù)assert和require來進(jìn)行條件檢查，另外還有兩種方式來觸發(fā)異常：

revert函數(shù)可以用來標(biāo)記錯誤并回退當(dāng)前調(diào)用

使用throw關(guān)鍵字拋出異常（從0.4.13版本，throw關(guān)鍵字已被棄用，將來會被淘汰。）

當(dāng)子調(diào)用中發(fā)生異常時，異常會自動向上“冒泡”。 不過也有一些例外：send，和底層的函數(shù)調(diào)用call, delegatecall，callcode，當(dāng)發(fā)生異常時，這些函數(shù)返回false。

注意：在一個不存在的地址上調(diào)用底層的函數(shù)call，delegatecall，callcode 也會返回成功，所以我們在進(jìn)行調(diào)用時，應(yīng)該總是優(yōu)先進(jìn)行函數(shù)存在性檢查。

在下面通過一個示例來說明如何使用require來檢查輸入條件，以及assert用于內(nèi)部錯誤檢查：

pragma solidity ^0.4.0;

contract Sharer {
    function sendHalf(address addr) public payable returns (uint balance) {
        require(msg.value % 2 == 0); // 僅允許偶數(shù)
        uint balanceBeforeTransfer = this.balance;
        addr.transfer(msg.value / 2);  // 如果失敗，會拋出異常，下面的代碼就不是執(zhí)行
        assert(this.balance == balanceBeforeTransfer - msg.value / 2);
        return this.balance;
    }
}

我們實(shí)際運(yùn)行下，看看異常是如何發(fā)生的：

首先打開Remix，貼入代碼，點(diǎn)擊創(chuàng)建合約。如下圖：

運(yùn)行測試1：附加1wei (奇數(shù))去調(diào)用sendHalf，這時會發(fā)生異常，如下圖:

運(yùn)行測試2：附加2wei 去調(diào)用sendHalf，運(yùn)行正常。

運(yùn)行測試3：附加2wei以及sendHalf參數(shù)為當(dāng)前合約本身，在轉(zhuǎn)賬是發(fā)生異常，因?yàn)楹霞s無法接收轉(zhuǎn)賬，錯誤提示上圖類似。

assert類型異常

在下述場景中自動產(chǎn)生assert類型的異常:

如果越界，或負(fù)的序號值訪問數(shù)組，如i >= x.length 或 i < 0時訪問x[i]

如果序號越界，或負(fù)的序號值時訪問一個定長的bytesN。

被除數(shù)為0， 如5/0 或 23 % 0。

對一個二進(jìn)制移動一個負(fù)的值。如:5<

整數(shù)進(jìn)行可以顯式轉(zhuǎn)換為枚舉時，如果將過大值，負(fù)值轉(zhuǎn)為枚舉類型則拋出異常

如果調(diào)用未初始化內(nèi)部函數(shù)類型的變量。

如果調(diào)用assert的參數(shù)為false

require類型異常

在下述場景中自動產(chǎn)生require類型的異常:

調(diào)用throw

如果調(diào)用require的參數(shù)為false

如果你通過消息調(diào)用一個函數(shù)，但在調(diào)用的過程中，并沒有正確結(jié)束(gas不足，沒有匹配到對應(yīng)的函數(shù)，或被調(diào)用的函數(shù)出現(xiàn)異常)。底層操作如call,send,delegatecall或callcode除外，它們不會拋出異常，但它們會通過返回false來表示失敗。

如果在使用new創(chuàng)建一個新合約時出現(xiàn)第3條的原因沒有正常完成。

如果調(diào)用外部函數(shù)調(diào)用時，被調(diào)用的對象不包含代碼。

如果合約沒有payable修飾符的public的函數(shù)在接收以太幣時（包括構(gòu)造函數(shù)，和回退函數(shù)）。

如果合約通過一個public的getter函數(shù)（public getter funciton）接收以太幣。

如果.transfer()執(zhí)行失敗

當(dāng)發(fā)生require類型的異常時，Solidity會執(zhí)行一個回退操作（指令0xfd）。
當(dāng)發(fā)生assert類型的異常時，Solidity會執(zhí)行一個無效操作（指令0xfe）。
在上述的兩種情況下，EVM都會撤回所有的狀態(tài)改變。是因?yàn)槠谕慕Y(jié)果沒有發(fā)生，就沒法繼續(xù)安全執(zhí)行。必須保證交易的原子性（一致性，要么全部執(zhí)行，要么一點(diǎn)改變都沒有，不能只改變一部分），所以需要撤銷所有操作，讓整個交易沒有任何影響。

注意assert類型的異常會消耗掉所有的gas, 而require從大都會版本（Metropolis， 即目前主網(wǎng)所在的版本）起不會消耗gas。

參考視頻

我們也推出了目前市面上最全的視頻教程：深入詳解以太坊智能合約語言Solidity
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參考文獻(xiàn)

Solidity 錯誤處理

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