solidity智能合约[50]-assembly内联汇编

内联汇编

对于普通的solidity智能合约来说，通过solc编译器的优化操作，将源代码转换为以太坊能够识别的二进制文件。但是solc编译器不是万能的，在某些情况下，例如循环操作的时候，并不能达到最佳的执行方式。通过在solidity智能合约中内嵌汇编代码，可以阻止编译器的优化，在某些时候能够到达节约gas的作用。同时，内嵌汇编代码可以增加solidity语言的功能。例如在判断账户地址为合约地址还是外部地址的时候，只能够通过汇编代码来实现。

内联汇编语法

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assembly{
  内联汇编语句
}

将for循环转换变为内联汇编

let指令定义变量。
add函数是内联汇编中内置的加法操作，solidity内联汇编中有很多内置的函数。jumpi为跳转函数，跳转到loop语句执行。
It函数为小于函数，lt(i,9)判断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))
     }
 }

条件语句转换为内联汇编

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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
        }
    }
}

内联汇编解析1

下面的合约中，msize()代表的是当前已经使用的memory空间的最大位置。加1之后，代表的是可用的指针所在的位置。
mstore代表将值_v赋值给_ptr。 return (ptr,0x20)代表的是从位置_ptr开始，往下读取0x20也就是32个字节

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

内联汇编解析2

mload（40）代表获取0x40位置往下32个字节存储的数据。0x40位置非常特殊，其存储的是最小的可用的memory内存的地址。
例如为0x80.
mstore(add(freemem_pointer,0x00),“36e5236fcd4c610449678014f0d085”) 存储字符串到"36e5236fcd4c610449678014f0d085" 到0x80往下32个字节的空间中。
mstore(add(freemem_pointer,0x20),“36e5236fcd4c610449678014f0d086”) 首先将0x80加上32个字节，变为了0xa0。之后便加上32个字节，存储字符串"36e5236fcd4c610449678014f0d086" 到0xa0往下32个字节的空间中。
let arr1:=mload(freemem_pointer)定义了变量arr1. 获取freemem_pointer往下32个字节。由于freemem_pointer当前仍然为0x80，因此arr1的值为字符串"36e5236fcd4c610449678014f0d085"。 最后的语句mstore(add(freemem_pointer,0x40),arr1)。存储了arr1到0xc0地址往下的32个字节的空间中。

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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)
        }
    }
}

内联汇编解析3

下面的函数，实现了将地址转换为动态字节数组的操作。
let m := mload(0x40)获取0x40位置往下32个字节存储的数据。0x40位置非常特殊，其存储的是最小的可用的memory内存的地址。例如为0x80. add(m, 20) 将0x80加上了20个字节(0x14)，到达0x94.
xor为位运算的异或操作。相等为0，不等为1。0x140000000000000000000000000000000000000000的长度为168位，币地址多了6位。假设地址为0xca35b7d915458ef540ade6068dfe2f44e8fa733c。那么异或之后，变为了0x14ca35b7d915458ef540ade6068dfe2f44e8fa733c，一共有21个字节。填充为32个字节之后变为了0x000000000000000000000014ca35b7d915458ef540ade6068dfe2f44e8fa733c，通过mstore存储到0x94地址之后的32个字节中。

在memory空间中
0x80 0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000014
0xa0 0xca35b7d915458ef540ade6068dfe2f44e8fa733c000000000000000000000000

从而14代表长度为20个字节。其后面是地址。将0x80的地址赋值给动态长度字节变量b。由于动态长度字节数组首先32个字节存储长度，后面存储内容。因此将地址转换为了动态长度数组。

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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
   }
}
}

• 本文链接： https://dreamerjonson.com/2018/11/24/solidity-50-assembly/

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