使用整型

和大多数语言一样，但我们要表达一个数值时，通常用整型（这种数据类型）来表达。

uint/int

用 int/uint 表示有符号和无符号不同位数整数。支持关键字uint8到uint256 ，uint和int默认对应的是uint256 和int256。

关键字末尾的数字以8步进，表示变量所占空间大小，整数取值范围跟空间有关， 比如uint32类型的取值范围是 0 到 2^32-1(2的32次方减1)。

之前我们的Counter 合约里就定义了一个 uint 变量counter：

pragma solidity ^0.8.0;

contract Counter {
    uint public counter;
}

当没有为整型变量赋值时，会使用默认值 0。

提示

在 Solidity 0.8版本之前， 如果整数运算结果不在取值范围内，则会被溢出截断。

从 0.8.0 开始，算术运算有两个计算模式：一个是 unchecked（不检查）模式，一个是”checked” （检查）模式。

默认情况下，算术运算在 “checked” 模式下，即都会进行溢出检查，如果结果落在取值范围之外，调用会通过 失败异常 回退。 你也可以通过 unchecked { ... } 切换到 “unchecked”模式，更多可参考文档 unchecked 。

信息

当我们确定一个运算不会发生溢出时，使用 unchecked 模式，有更高的 GAS 效率。

整型运算符

整型支持的运算符包括以下几种：

• 比较运算符： <=（小于等于）、<（小于） 、==（等于）、!=（不等于）、>=（大于等于）、>（大于）
• 位操作符： &（和）、|（或）、^（异或）、~（位取反）
• 算术操作符：+（加号）、-（减）、-（负号），*，/, %（取余数）, **（幂）
• 移位： <<（左移位）、 >>（右移位）

几点说明：

1. 整型变量除法总是会截断取整，但是整型常量不会截断。

2. 整数除 0 会抛出异常。

还可以通过变量的的类型，获取的取值范围，例如：对于整形 X，可以使用 type(X).min 和 type(X).max 去获取这个类型的最小值与最大值。

操练

关注溢出

大家操练一下以下代码，运行之前，先自己预测一下结果，看是否和运行结果不一样。

尤其对比 testMul1 和 testMul2 。

testMul1() 的结果是0，而不是256，这是因为发生了溢出，溢出就像时钟一样，当秒针走到59之后，下一秒又从0开始。

testMul2() 调用则会失败（revert），如图：

在 0.8.0 之前或者在 unchecked 模式下，我们都需要防止整型溢出问题，一个方法是对结果使用进行判断，防止出现异常值，例如：

pragma solidity ^0.5.0;
function add(uint256 a, uint256 b) internal pure returns (uint256) {
    uint256 c = a + b;
    require(c >= a);  // 做溢出判断，加法的结果肯定比任何一个元素大。
    return c;
}

关注 Gas

pragma solidity ^0.8.0;

contract testUintGas {
    uint z1;  
    function add_high_gas(uint x, uint y) public  {
        z1 = x + y;
    }

    uint z2;
    function add_less_gas(uint x, uint y) public  {
        unchecked {
            z2 = x + y;
        }
    }

}

前面提到，当我们确定一个运算不会发生溢出时，使用 unchecked 模式，有更高的 GAS 效率。

以下分别是 add_high_gas 和 add_less_gas 使用同样的参数消耗的Gas：

主要是对比 transaction cost 与 execution cost。 transaction cost： 是真实花费的gas， 对应着区块链浏览器中gas_used。

execution cost: 是纯粹函数执行的所需的 gas，不包含交易基础费用 21000， 也不包含交易calldata的费用。

小结

提炼本节的重点：整型是合约开发中使用最多的类型，使用也简单，当很多人容易忽视整型运算的安全问题（溢出，截断等），同时要注意在确定安全的情况下，使用 unchecked 来优化 GAS 消耗。

中文 Solidity 文档 - 整型

英文 Solidity 文档 - 整型