了解新的以太坊开发语言Vyper

Vyper是一种全新的以太坊开发语言,主要用于商用区块链,对区块链开发者来说可以提高安全性。

Vyper是一种通用的实验性编程语言,可编译为EVM(以太坊虚拟机)字节码,Solidity也是如此。但是,Vyper旨在大规模简化流程,以便创建更易于理解的智能合约,这些合约对所有相关方更加透明,并且被攻击的点更少。

任何针对EVM的代码都必须是超高效的,以最大限度地减少智能合约执行所需的gas,因为与低效代码的合约实际上需要更多的以太执行,并且可能很快变得非常昂贵,特别是在微处理器等用例中交易。最终的结果是Vyper看起来在逻辑上类似于Solidity,在语法上类似于Python,但没有很多面向对象编程范例——可能需要一个新的范式定义用于交易编程。

现在学习这些逻辑和语法上的差异将有助于你成为世界级的Vyper开发人员,因为截至2018年6月,Vyper仍处于v0.1.0-beta.1版本!

比较Python,Vyper和Solidity

在这里,我们介绍了Vyper高级的“原因”——为我们分析和编写Vyper代码提供了一个重点,包括智能合约。

关键改进1:简单

Vyper不包含大多数程序员熟悉的许多构造:类继承,函数重载,运算符重载和递归。对于图灵完备语言而言,这些都不是技术上必需的,并且它们通过增加复杂性来避免安全风险。由于这种复杂性,这些结构将使得智能合约由非专业人员进行审计时难以理解,如在Solidity合约中所见。

不常见结构是修饰符(这使得编写误导性代码变得太容易),内联汇编(这会使Ctrl+F中断)和二进制固定点(二进制固定点通常需要近似值)。

关键改进2:安全

用Vyper开发者自己的话说,Vyper“如果为了提高安全性的目标,它会故意禁止一些事情或者让事情变得更难。”

因此,Vyper并不是Solidity的全部替代品,而是一种在安全性至关重要的地方使用的优秀语言,例如用于处理患者健康元数据的智能合约或用于去中心化AI的模型渐变。

Vyper代码和句法差异

Vyper的构建尽可能与Python类似,同时努力实现安全性和简单性的目标,因此语言的整体感觉是相同的,尽管有许多不同需要注意。

执行文件

虽然Python脚本执行为

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python file_name.py

使用vyper编译脚本

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vyper file_name.vy

状态变量

状态变量是永久存储在合约存储中的值,可以是任何类型,例如:

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exampleStateVariable:int256。

mapping

Vyper合约包含的第一件事是合约存储字段,例如代币余额映射:

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balance: public(wei_value[address])

这是一个定义键和相应值的状态变量。

Vyper映射基本上是初始化的哈希表,如上所示,所以“每个可能的密钥都存在,并映射到一个字节表示全为零的值:一个类型的默认值。”

关键数据不存储在映射中,而只是存储在keccak256哈希中,以查找其值。

在定义balance时,给出了类型public(),然后是映射语法:首先给出wei_value的值类型,然后是方括号中的键(地址),这类似于Python对数组的处理。

定义

你会注意到Vyper在定义名称(如balance)时使用冒号而不是Python的等号,尽管Python 3.6包含与变量注释相同的语法:

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context = {} # empty dictionary context["a"]: 2 # annotate dictionary variable

冒号语法用于变量注释,冒号用作赋值运算符,仅指定类型注释。Vyper使用此语法进行真值赋值。

整数类型

Vyper只有两种整数类型:uint256(对于非负整数)和int128(对于有符号整数),与Solidity的uint8到uint256的步长为8,而对于int8到int256则相同(这意味着int类型有64个不同的关键字) )。

布尔运算符,运算符,比较和函数

对大多数运算符而言,Vyper与Python的语法几乎相同,包括:

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true and false booleans;
not, and, or, ==, and != operators;
<, <=, ==, !=, >=, and > comparisons;
+, -, *, /, **, and % arithmetic operators (only for int128)

以及一些类似的内置函数:

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len(x) to return the length of an int; 
floor(x) to round a decimal down to nearest int;
ceil(x) to round a decimal up to the nearest int

还有一些新的:

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sha3(x) to return the sha3 hash as bytes 32;
concat(x, ...) to concatenate multiple inputs;
slice(x, start=_start, len=_len) to return slice of _len starting at _start

List

Vyper中的列表使用格式_name:_ValueType [_Integer]声明,而设置值和返回语句的语法与Python相同。

例如:

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lst: int128[3] # define a list lst = [1, 2, 3] # set the values lst[2] = 5 # set a value by index return lst[0] # returns 1

Struct

结构是你自己定义的类型,哪些变量组,并使用struct.argname访问,因此(有点类似于Python词典):

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struct: { # define the struct

arg1: int128, arg2: decimal



} struct.arg1 = 1 #access arg1 in struct

定义方法

方法(Vyper中的契约方法)在Python和Vyper中以相同的方式定义:

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def method():

do_something()

除了Python提供的功能之外,Vyper还包括特定于以太网的装饰器,例如@payable和@assert:前者用于使合约能够进行交易,后者用于表示布尔表达式:

注意def function_name(arg1,arg2,...,argx) -> output:syntax用于定义函数的语法。与Python不同,Vyper在->之后明确定义def行中的输出类型。

构造函数

构造函数遵循与Python相同的约定,并在区块链上实例化给定的合约和参数。init初始化程序并且只执行一次。例如:

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@public def __init__(_name: bytes32, _decimals: uint256, _initialSupply: uint256):

self.name = _name self.decimals = _decimals self.totalSupply = uint256_mul(_initialSupply, uint256_exp(convert(5, 'uint256'), _decimals))

与在Python中一样,self用于断言实例变量。上面的函数使用@public装饰器进行修饰,以使其具有公共可见性,并允许外部实体调用它,与默认值相反(或者省略装饰器)这是私有的。

装饰器@constant用于装饰只读取状态的方法,而@payable使任何方法都可以通过付款来调用。

事件

你可以在索引结构中使用__log__记录事件,如下所示:

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payment: __log__({amount: uint256, param2: indexed(address)}) tot_payment: uint256 @public def pay():

self.tot_payment += msg.value log.payment(msg.value, msg.sender)

编写Vyper合约

现在,让我们写几个简单的智能合约。以下代码段允许合约接收NFT(不可互换的代币)并能够针对该代币发送。

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@public def safeTransferFrom(_from: address, _to: address, _tokenId: uint256):

self._validateTransferFrom(_from, _to, _tokenId, msg.sender) self._doTransfer(_from, _to, _tokenId) if(_to.codesize > 0):

returnValue: bytes[4] = raw_call(_to, 'xf0xb9xe5xba', outsize=4, gas=msg.gas)

assert returnValue == 'xf0xb9xe5xba'

下面演示了@public装饰器,定义了一个具有明确给定类型的单个参数的函数,以及一个简单的代码体,使用断言语句来验证用户是否有权作为“委托投票”程序的一部分进行投票:

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# Give a voter the right to vote on this ballot # This may only be called by the chairperson @public def give_right_to_vote(voter: address):

assert msg.sender == self.chairperson # throw if sender is not chairperson assert not self.voters[voter].voted # throw if voter has already voted assert self.voters[voter].weight == 0 # throw if voter's voting weight isn't 0

self.voters[voter].weight = 1 self.voter_count += 1

在讨论了语法和逻辑区别之后,代码并没有太令人生畏。vyper.online提供“使用委派投票”程序的完整源代码,使用结构选民和提案,以及以下恰当命名的函数:

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def delegated(addr: address) -> bool 
def directly_voted(addr: address) -> bool
def __init__(_proposalNames: bytes32[2])
def give_right_to_vote(voter: address)
def forward_weight(delegate_with_weight_to_forward: address)
def delegate(to: address)
def vote(proposal: int128)
def winning_proposal() -> int128
def winner_name() -> bytes32

与任何编程语言一样,事先规划出主要结构(在本例中为函数契约)会使编程变得更加容易。要记住Vyper的主要区别是缺乏OOP范例。在当前的开发阶段,你还无法进行外部代码调用。

允许外部代码调用的注意事项可以在以下开发建议中看到:

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# 扩展合约A:
def foo(): constant
def bar(): modifying # This contract contract B: a: A
def baz(): a.foo() a.bar()

运行Vyper

要继续编写代码,请转到vyper.online,并在“源代码”选项卡下编写代码示例,并在准备好后单击“编译”。Vyper实现和测试执行最常用的客户端(虽然在pre-alpha中)是Py-EVM,最初由Vitalik自己开发,允许用户添加操作码或修改现有操作码而无需更改核心库,从而实现更大的模块化和可扩展性比典型的客户端。

要获得Py-EVM,只需使用pip install py-evm==0.2.0a16

部署Vyper合约

虽然Py-EVM目前处于pre-alpha状态并且可能难以启动和运行,但有两种更简单的替代方法可以将Vyper合约部署到公共testnet(以及奖励):

  • 1)将从vyper.online生成的字节码粘贴到Mist或geth中。
  • 2)使用myetherwallet合约菜单在当前浏览器中部署。
  • 3)(即将推出)在未来,Vyper将与populus集成,允许你轻松部署Vyper合约。

为简单起见,我们将使用选项(1)和Mist(基于geth的fresh用户界面而不是基于终端的geth)部署合约。由于Vyper编译为与Solidity相同的字节码,因此我们不需要任何特定于Vyper的客户端,并且可以遵循这些稍微迂回的步骤:

  • 1.转到vyper.online并在预先填写的投票“源代码”上单击“编译”。
  • 2.复制“字节码”选项卡下的所有内容。
  • 3.如果你还没有为你的操作系统安装Mist。
  • 4.允许节点下载和同步(这会自动发生)。
  • 5.在雾设置中选择“使用测试网络”。
  • 6.创建一个密码(记住它……)。
  • 7.输入合约。
  • 8.在Mist界面中选择“Contracts”。
  • 9.选择“部署新合约”。
  • 10.转到“合约字节代码”选项卡。
  • 11.粘贴你从vyper.online复制的字节码。

部署合约

  • 1.选择“DEPLOY”并输入之前的密码。
  • 2.确认已部署Vyper合约。
  • 3.转到Mist中的“Wallets”选项卡。
  • 4.向下滚动到“最新交易”。
  • 5.你应该看到我们刚刚部署的合约!

处于“创建合约”状态,因为它没有被挖掘和验证。

结论

本指南提供了对Vyper的逻辑和语法介绍,允许我们开始编程和部署合约。根据本指南的知识,你应该能够为Vyper及其文档的开发做出贡献,并继续通过vyper.online编码来学习。

同样,Vyper并不是要取代Solidity,但是正如一项研究发现超过34,000份易受攻击的合约,在对更强安全性的需求比以往任何时候都更大,这使得Vyper成为以太坊的重要未来。

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