Tezos 开发必读:手把手教你使用 Michelson 编写智能合约

了解 Tezos 的脚本语言 Michelson 是如何工作的,并学会编写一些简单的智能合约。

原文标题:《手把手教你使用 Michelson 编写智能合约》
撰文:Claude Barde
翻译:天道酬勤

Michelson 入门:Tezos 的脚本语言

Michelson 肯定是目前智能合约中最令人兴奋的编程语言之一。它是一种基于堆栈的严格类型化语言,编写智能合约可以确保 Tezos 区块链的安全。Michelson 可以和以太坊智能合约的字节码相媲美,但它更具可读性,更安全,更强大。用来为 Tezos 编写智能合约的所有高级语言——比如 SmartPy、Ligo 或 Lorentz——最终都可以编译成 Michelson。

在这第一篇文章中,我们将尝试使用 Michelson 语言,理解「基于堆栈」的含义,并编写一些非常简单的智能合约。本文主要是为编程或者 Tezos 开发的初学者编写的,但是想要更多地了解 Michelson 的中级程序员也可以在这里找到有用的信息。我们将使用 Baking Bad 开发的 Jupyter 内核,在 Jupyter 笔记本中编写 Michelson 代码。如果你想了解代码的工作原理,可以在每个部分中找到一个链接。

让我们写一些代码。

Tezos 开发必读:手把手教你使用 Michelson 编写智能合约

堆栈

要理解 Michelson 是如何工作的,堆栈是需要正确理解的主要概念之一。每一份 Michelson 合约都是相互遵循的指令清单。这些指令以准确的顺序排列,并按照写入的顺序执行。

每条指令都会以某种方式操纵堆栈。把它想象成一堆数据。你编写的指令将对堆中的数据产生影响。例如,你可以将堆上两段数据相加,删除顶部的数据,将另一段数据放在顶部,传输一些令牌,等等。该堆栈以后进先出的方式工作 :如果要访问不在堆栈顶部的数据,必须先处理它上面的数据。

使用 Michelson 进行编码时,你必须记住的三个主要概念:

  • 新数据放在堆栈的顶部。
  • 只有当堆栈中的数据位于堆栈顶部(或某些操作中位于第二个位置,如下所述)时,才可以访问堆栈中的数据。
  • 数据处理的顺序是从堆栈的顶部到底部。

让我们看一个例子。

PUSH 操作

如果你要在堆栈顶部添加一条数据,你将调用 PUSH 操作。它是这样工作的:

此时需要注意的是,堆栈中可能已经有数据,在这种情况下,新值会放在它们之上。这是你在 Michelson 中推送新数据的方式:

    PUSH value-type value

例如,如果要推送一个整数,你会写 PUSH int 2,对于一个字符串,你会写 PUSH string 「 Tezos」。

Michelson 智能合约结构

Michelson 中的智能合约展现了一个由三部分组成的简单结构:

  • 预期参数的类型。
  • 存储的类型。
  • Michelson 代码。

转换成代码表示如下:

    parameter parameter-type ;  
    storage storage-type ;  
    code {  
      ...  
    }

除此结构外,在 Michelson 中编写智能合约时,你还必须牢记两条规则:

1、在执行代码时,自动将包含参数和存储器的对推入堆栈中。需要记住的是——如果没有参数,就用单位代替。

2、代码必须始终返回一对,它包含操作列表和(更新的)存储(对列表(操作)存储)。当堆栈中只剩下此类对时,执行就会停止。

一个简单的 Michelso 智能合约

现在我们已经了解了 PUSH 以及 Michelson 中智能合约的结构,让我们来写一个。

对于这个合约,我们将写一个「 Hello world」合约,并将一个字符串保存到存储中:

执行这段代码后,会发生以下情况:

1、参数 unit 表示所传递的参数为 unit 类型(基本上是无参数)。

2、storage string 表示合同的存储类型为 string。

3、DROP 是一种操作代码,用于删除堆栈顶部的任何内容。我们之前说过,一个带有参数和存储空间的对在开始时会自动包含在栈顶,我们不打算使用它,可以将其删除。

4、PUSH 将一个值放到栈顶,这里是字符串「 Hello world」。

5、NIL 是一种操作码,它将指定类型的空列表 (此处操作) 添加到堆栈的顶部。

6、PAIR 将两个元素放在堆栈顶部,创建一个包含这两个元素的新对,然后将其推回堆栈中。

注意:每条指令都以分号结尾(最后一条指令是可选的)。

添加整数并保存结果

让我们介绍一个新操作:ADD。你可能已经猜到了它的作用——将两个数值相加。

这有一个简单的合约,演示了它是如何工作的:

让我们看一下每个操作,了解堆栈内部发生了什么:

参数 unit:同样,我们没有使用任何参数,因此我们传递一个单位。

storage int:这一次,我们将整数类型的值保存到存储器中。

DROP:我们不需要初始对,所以我们可以删除它,为我们实际需要的值腾出空间。

PUSH int 2; PUSH int 3;:这里需要注意一下这个顺序,它非常重要。推入 int 3 后,int 2 就会位于堆栈的底部。在加法的情况下,顺序并不太重要,但如果你要做减法,必须将它们按正确的顺序推入。

ADD 和 PAIR 的原理是一样的。你取堆栈顶部的前两个元素,并从中获得一个值,然后将其推回堆栈。ADD 将两个数字相加。需要注意的是,这些数字必须都是相同的数字类型(例如,你不能将 integer 和 nat 加在一起)。

NIL:和以前的合同一样,我们将空的操作列表推入。

PAIR:创建一个对,包含操作列表和我们需要停止执行合同的新存储。

结论

Michelson 语言的复杂性往往被高估了。这可能是由于目前没有适合初学者的教程,并且在线提供的文档技术性很强,对于新手来说也很难阅读。这就是为什么我决定亲自经历学习 Michelson 的过程,使用困难的文档来创建一系列教程,我希望这些教程更容易理解使用。

理解和欣赏 Tezos 区块链的独特性,以及使其变得更加安全和有用,关键是要理解 Michelson。

在下一部分中,我们将继续深入研究 Michelson。我们将编写一些简单的智能合约,探索由 Baking Bad 团队创建的令人惊叹的 Jupyter 笔记本,它使我们能够编写 Michelson 代码,并准确了解正在发生了什么。

来源链接:mp.weixin.qq.com

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