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原文鏈接:智能合約語言 Solidity 教程系列4 - 數據存儲位置分析
寫在前面
Solidity 是以太坊智能合約編程語言，閱讀本文前，你應該對以太坊、智能合約有所了解，
如果你還不了解，建議你先看以太坊是什么
這部分的內容官方英文文檔講的不是很透，因此我在參考Solidity官方文檔（當前最新版本：0.4.20）的同時加入了深入分析部分，歡迎訂閱專欄。
數據位置(Data location)
在系列第一篇，我們提到 Solidity 類型分為兩類：
值類型(Value Type) 及 引用類型(Reference Types)，
前面我們已經介紹完了值類型，接下來會介紹引用類型。
引用類型是一個復雜類型，占用的空間通常超過256位， 拷貝時開銷很大，因此我們需要考慮將它們存儲在什么位置，是memory（內存中，數據不是永久存在）還是storage（永久存儲在區塊鏈中）
所有的復雜類型如數組(arrays)和數據結構(struct)有一個額外的屬性：數據的存儲位置（data location）。可為memory和storage。
根據上下文的不同，大多數時候數據位置有默認值，也通過指定關鍵字storage和memory修改它。
函數參數（包含返回的參數）默認是memory。
局部復雜類型變量（local variables）和 狀態變量（state variables） 默認是storage。
局部變量：局部作用域（越過作用域即不可被訪問，等待被回收）的變量，如函數內的變量。狀態變量：合約內聲明的公有變量
還有一個存儲位置是：calldata，用來存儲函數參數，是只讀的，不會永久存儲的一個數據位置。外部函數的參數（不包括返回參數）被強制指定為calldata。效果與memory差不多。
數據位置指定非常重要，因為他們影響着賦值行為。
在memory和storage之間或與狀態變量之間相互賦值，總是會創建一個完全獨立的拷貝。
而將一個storage的狀態變量，賦值給一個storage的局部變量，是通過引用傳遞。所以對於局部變量的修改，同時修改關聯的狀態變量。
另一方面，將一個memory的引用類型賦值給另一個memory的引用，不會創建拷貝（即：memory之間是引用傳遞）。
- 注意：不能將memory賦值給局部變量。
- 對於值類型，總是會進行拷貝。
下面看一段代碼：
pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
uint[] x; // x的存儲位置是storage
// memoryArray的存儲位置是 memory
function f(uint[] memoryArray) public {
x = memoryArray; // 從 memory 復制到 storage
var y = x; // storage 引用傳遞局部變量y（y 是一個 storage 引用）
y[7]; // 返回第8個元素
y.length = 2; // x同樣會被修改
delete x; // y同樣會被修改
// 錯誤， 不能將memory賦值給局部變量
// y = memoryArray;
// 錯誤，不能通過引用銷毀storage
// delete y;
g(x); // 引用傳遞， g可以改變x的內容
h(x); // 拷貝到memory， h無法改變x的內容
}
function g(uint[] storage storageArray) internal {}
function h(uint[] memoryArray) public {}
}
總結
強制的數據位置(Forced data location)
- 外部函數(External function)的參數(不包括返回參數)強制為：calldata
- 狀態變量(State variables)強制為: storage
默認數據位置（Default data location）
- 函數參數及返回參數：memory
- 復雜類型的局部變量：storage
深入分析
storage 存儲結構是在合約創建的時候就確定好了的，它取決於合約所聲明狀態變量。但是內容可以被（交易）調用改變。
Solidity 稱這個為狀態改變，這也是合約級變量稱為狀態變量的原因。也可以更好的理解為什么狀態變量都是storage存儲。
memory 只能用於函數內部，memory 聲明用來告知EVM在運行時創建一塊（固定大小）內存區域給變量使用。
storage 在區塊鏈中是用key/value的形式存儲，而memory則表現為字節數組
關於棧（stack）
EVM是一個基於棧的語言，棧實際是在內存(memory)的一個數據結構，每個棧元素占為256位，棧最大長度為1024。
值類型的局部變量是存儲在棧上。
不同存儲的消耗（gas消耗）
- storage 會永久保存合約狀態變量，開銷最大
- memory 僅保存臨時變量，函數調用之后釋放，開銷很小
- stack 保存很小的局部變量，幾乎免費使用，但有數量限制。
參考視頻
我們也推出了目前市面上最全的視頻教程：深入詳解以太坊智能合約語言Solidity
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參考資料
深入淺出區塊鏈 - 系統學習區塊鏈，打造最好的區塊鏈技術博客