solidity智能合約[50]-assembly內聯匯編

內聯匯編

對于普通的solidity智能合約來說，通過solc編譯器的優化操作，將源代碼轉換為以太坊能夠識別的二進制文件。但是solc編譯器不是萬能的，在某些情況下，例如循環操作的時候，并不能達到最佳的執行方式。通過在solidity智能合約中內嵌匯編代碼，可以阻止編譯器的優化，在某些時候能夠到達節約gas的作用。同時，內嵌匯編代碼可以增加solidity語言的功能。例如在判斷賬戶地址為合約地址還是外部地址的時候，只能夠通過匯編代碼來實現。

內聯匯編語法

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assembly{
  內聯匯編語句
}

將for循環轉換變為內聯匯編

let指令定義變量。
add函數是內聯匯編中內置的加法操作，solidity內聯匯編中有很多內置的函數。jumpi為跳轉函數，跳轉到loop語句執行。
It函數為小于函數，lt(i,9)判斷i是否小于9

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function nativeLoop() public returns(uint _r){

     for(uint i = 0;i<10;i++){
         _r += i;
     }
 }


 function asmloop() public returns(uint _r){

     assembly{

         let i :=0
         loop:
              i:=add(i,1)
              _r := add(_r,i)
              jumpi(loop,lt(i,9))
     }
 }

條件語句轉換為內聯匯編

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function nativeConditional(uint _v) returns(uint _r){

    if(5==_v){
        _r =  55;
    }
    else if(6 ==_v){
        _r =  66;
    }

    _r =  11;
}

function asmConditional(uint _v) public returns(uint _r){

    assembly{

        switch _v

        case 5{
            _r:=55
        }
        case 6{
               _r:=66
        }
        default{
            _r:=11
        }
    }
}

內聯匯編解析1

下面的合約中，msize()代表的是當前已經使用的memory空間的最大位置。加1之后，代表的是可用的指針所在的位置。
mstore代表將值_v賦值給_ptr。 return (ptr,0x20)代表的是從位置_ptr開始，往下讀取0x20也就是32個字節

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function asmReturens(uint _v) public returns(uint){
      assembly{
          let _ptr :=add(msize(),1)
          mstore(_ptr,_v)
          return (_ptr,0x20)
      }
  }

內聯匯編解析2

mload（40）代表獲取0x40位置往下32個字節存儲的數據。0x40位置非常特殊，其存儲的是最小的可用的memory內存的地址。
例如為0x80.
mstore(add(freemem_pointer,0x00),“36e5236fcd4c610449678014f0d085”) 存儲字符串到"36e5236fcd4c610449678014f0d085" 到0x80往下32個字節的空間中。
mstore(add(freemem_pointer,0x20),“36e5236fcd4c610449678014f0d086”) 首先將0x80加上32個字節，變為了0xa0。之后便加上32個字節，存儲字符串"36e5236fcd4c610449678014f0d086" 到0xa0往下32個字節的空間中。
let arr1:=mload(freemem_pointer)定義了變量arr1. 獲取freemem_pointer往下32個字節。由于freemem_pointer當前仍然為0x80，因此arr1的值為字符串"36e5236fcd4c610449678014f0d085"。 最后的語句mstore(add(freemem_pointer,0x40),arr1)。存儲了arr1到0xc0地址往下的32個字節的空間中。

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pragma solidity ^0.4.23;

contract cat{

    function test(){

        assembly{
            let freemem_pointer :=mload(0x40) //0x80

            mstore(add(freemem_pointer,0x00),"36e5236fcd4c610449678014f0d085")
            mstore(add(freemem_pointer,0x20),"36e5236fcd4c610449678014f0d086")
            let arr1:=mload(freemem_pointer)
            mstore(add(freemem_pointer,0x40),arr1)
        }
    }
}

內聯匯編解析3

下面的函數，實現了將地址轉換為動態字節數組的操作。
let m := mload(0x40)獲取0x40位置往下32個字節存儲的數據。0x40位置非常特殊，其存儲的是最小的可用的memory內存的地址。例如為0x80. add(m, 20) 將0x80加上了20個字節(0x14)，到達0x94.
xor為位運算的異或操作。相等為0，不等為1。0x140000000000000000000000000000000000000000的長度為168位，幣地址多了6位。假設地址為0xca35b7d915458ef540ade6068dfe2f44e8fa733c。那么異或之后，變為了0x14ca35b7d915458ef540ade6068dfe2f44e8fa733c，一共有21個字節。填充為32個字節之后變為了0x000000000000000000000014ca35b7d915458ef540ade6068dfe2f44e8fa733c，通過mstore存儲到0x94地址之后的32個字節中。

在memory空間中
0x80 0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000014
0xa0 0xca35b7d915458ef540ade6068dfe2f44e8fa733c000000000000000000000000

從而14代表長度為20個字節。其后面是地址。將0x80的地址賦值給動態長度字節變量b。由于動態長度字節數組首先32個字節存儲長度，后面存儲內容。因此將地址轉換為了動態長度數組。

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contract dog{

  function toBytes(address a) constant returns (bytes b){
   assembly {
        let m := mload(0x40)
        mstore(add(m, 20), xor(0x140000000000000000000000000000000000000000, a))
        mstore(0x40, add(m, 52))
        b := m
   }
}
}

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