Solidity开发者的Rust基础

本教程介绍了在 Solidity 中最常用的语法，并展示了其在 Rust 中的等价实现。

如果你想了解 Rust 与 Solidity 之间的高层次差异，请查看链接的教程。本教程假设你已经了解 Solidity，假如你对 Solidity 不熟悉，请查看我们免费的 Solidity 教程。

创建一个名为 tryrust 的新 Solana Anchor 项目并设置环境。

条件语句

我们可以说，开发人员在 Solidity 中可以根据特定条件控制执行流程的方式有 2 种：

• If-Else 语句
• 三元运算符

现在让我们看看上述内容在 Solidity 中的实现，以及它们在 Solana 中的翻译。

If-Else 语句

在 Solidity 中：

function ageChecker(uint256 age) public pure returns (string memory) {
    if (age >= 18) {
        return "你已满 18 岁或以上";
    } else {
        return "你未满 18 岁";
    }
}

在 Solana 中，在 lib.rs 中添加一个名为 age_checker 的新函数：

pub fn age_checker(ctx: Context<Initialize>, age: u64) -> Result<()> {
    if age >= 18 {
        msg!("你已满 18 岁或以上");
    } else {
        msg!("你未满 18 岁");
    }
    Ok(())
 }

请注意，条件 age >= 18 没有括号——这在 if 语句中是可选的。

要测试，请在 ./tests/tryrust.ts 中添加另一个 it 块：

it("年龄检查", async () => {
    // 在这里添加你的测试。
    const tx = await program.methods.ageChecker(new anchor.BN(35)).rpc();
    console.log("你的交易签名", tx);
});

运行测试后，我们应该得到以下日志：

Transaction executed in slot 77791:
  Signature: 2Av18ej2YjkRhzybbccPpwEtkw73VcBpDPZgC9iKrmf6mvwbqjA517garhrntWxKAM1ULL2eAv5vDWJ3SjnFZq6j
  Status: Ok
  Log Messages:
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX invoke [1]
    Program log: Instruction: AgeChecker
    Program log: 你已满 18 岁或以上
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX consumed 440 of 200000 compute units
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX success

三元运算符

在 Solidity 中将 if-else 语句分配给变量：

function ageChecker(uint256 age) public pure returns (bool a) {
    a = age % 2 == 0 ? true : false;
}

在 Solana 中，我们基本上只是将一个 if-else 语句分配给一个变量。下面的 Solana 程序与上述相同：

pub fn age_checker(ctx: Context<Initialize>, age: u64) -> Result<()> {
    let result = if age >= 18 {"你已满 18 岁或以上"} else { "你未满 18 岁" };
    msg!("{:?}", result);
    Ok(())
}

请注意，在 Rust 的三元运算符示例中，if/else 块以分号结尾，因为这是分配给一个变量的。

还要注意，内部值没有以分号结尾，因为它作为返回值返回给变量，就像在表达式而不是语句的情况下不在 Ok(()) 之后加分号一样。

如果年龄是偶数，程序将输出 true，否则为 false：

Transaction executed in slot 102358:
  Signature: 2zohZKhY56rLb7myFs8kabdwULJALENyvyFS5LC6yLM264BnkwsThMnotHNAssJbQEzQpmK4yd3ozs3zhG3GH1Gx
  Status: Ok
  Log Messages:
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX invoke [1]
    Program log: Instruction: AgeChecker
    Program log: true
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX consumed 792 of 200000 compute units
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX success

Rust 还有一个更强大的控制流结构叫做 match。让我们看看下面的使用 match 的示例：

pub fn age_checker(ctx: Context<Initialize>, age: u64) -> Result<()> {
    match age {
        1 => {
            // 如果年龄等于 1 则执行的代码块
            msg!("年龄是 1");
        },
        2 | 3 => {
            // 如果年龄等于 2 或 3 则执行的代码块
            msg!("年龄是 2 或 3");
        },
        4..=6 => {
            // 如果年龄在 4 到 6（包括）之间则执行的代码块
            msg!("年龄在 4 到 6 之间");
        },
        _ => {
            // 任何其他年龄的代码块
            msg!("年龄是其他值");
        }
    }
    Ok(())
}

For 循环

我们知道，for 循环允许遍历范围、集合和其他可迭代对象，在 Solidity 中是这样写的：

function loopOverSmth() public {
    for (uint256 i=0; i < 10; i++) {
        // 做一些事情...
    }
}

这在 Solana（Rust）中的等价实现为：

pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>) -> Result<()> {
    for i in 0..10 {
        // 做一些事情...
    }

    Ok(())
}

是的，简单如斯，但我们如何使用自定义步长遍历范围呢？以下是在 Solidity 中的预期行为：

function loopOverSmth() public {
    for (uint256 i=0; i < 10; i+=2) {
        // 做一些事情...

        // 将 i 增加 2
    }
}

在 Solana 中使用 step_by 的等价实现是：

pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>) -> Result<()> {
    for i in (0..10).step_by(2) {
        // 做一些事情...

        msg!("{}", i);
    }     

    Ok(())
}

运行测试后，我们应该获得以下日志：

Transaction executed in slot 126442:
  Signature: 3BSPA11TZVSbF8krjMnge1fgwNsL9odknD2twAsDeYEF39AzaJy1c5TmFCt6LEzLtvWnjzx7VyFKJ4VT1KQBpiwm
  Status: Ok
  Log Messages:
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX invoke [1]
    Program log: Instruction: Initialize
    Program log: 0
    Program log: 2
    Program log: 4
    Program log: 6
    Program log: 8
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX consumed 2830 of 200000 compute units
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX success

数组和向量

Rust 和 Solidity 在数组支持上有所不同。虽然 Solidity 原生支持固定和动态数组，但 Rust 仅内置支持固定数组。如果你想要动态长度的列表，请使用向量。

现在，让我们看一些示例，演示如何声明和初始化固定和动态数组。

固定数组

pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>) -> Result<()> {
    // 声明一个固定大小为 5 的 u32 数组
    let my_array: [u32; 5] = [10, 20, 30, 40, 50];

    // 访问数组元素
    let first_element = my_array[0];
    let third_element = my_array[2];

    // 声明一个固定大小为 3 的可变 u32 数组
    let mut mutable_array: [u32; 3] = [100, 200, 300];

    // 将第二个元素从 200 修改为 250
    mutable_array[1] = 250;

    // 你程序的其余逻辑

    Ok(())
}

动态数组

在 Solana 中模拟动态数组的方法涉及使用来自 Rust 标准库的 Vec（向量）。以下是一个示例：

pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>) -> Result<()> {
    // 使用 Vec 声明一个类似动态数组的结构
    let mut dynamic_array: Vec<u32> = Vec::new();

    // 向动态数组添加元素
    dynamic_array.push(10);
    dynamic_array.push(20);
    dynamic_array.push(30);

    // 访问动态数组的元素
    let first_element = dynamic_array[0];
    let third_element = dynamic_array[2];

    // 你程序的其余逻辑
    msg!("第三个元素 = {}", third_element);

    Ok(())
}

dynamic_array 变量必须声明为可变（mut），以允许进行变更（推送、弹出、覆盖索引等）。

程序在运行测试后应该记录如下内容：

Transaction executed in slot 195373:
  Signature: 4113irrcBsFbNaiZia5c84yfJpS4Hn4H1QawfUSHYoPuuQPj22JnVFtDMHmZDFkQ3vK15SrDUSTakh5fT4N8UVRf
  Status: Ok
  Log Messages:
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX invoke [1]
    Program log: Instruction: Initialize
    Program log: 第三个元素 = 30
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX consumed 1010 of 200000 compute units
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX success

映射

与 Solidity 不同，Solana 缺少内置的映射数据结构。然而，我们可以通过利用 Rust 标准库中的 HashMap 类型在 Solana 中复制键值映射的功能。与 EVM 链不同的是，我们在这里展示的映射是在内存中的，而不是存储中的。EVM 链没有内存哈希映射。我们将在稍后的教程中展示 Solana 中的存储映射。

让我们看看如何使用 HashMap 在 Solana 中创建一个映射。将提供的代码片段复制并粘贴到 lib.rs 文件中，并记得将程序 ID 替换为你自己的：

use anchor_lang::prelude::*;

declare_id!("53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX");

#[program]
pub mod tryrust {
    use super::*;
        // 导入 HashMap 库
    use std::collections::HashMap;

    pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>, key: String, value: String) -> Result<()> {
        // 初始化映射
        let mut my_map = HashMap::new();

        // 向映射中添加键值对
        my_map.insert(key.to_string(), value.to_string());

        // 记录映射中与键对应的值
        msg!("我的名字是 {}", my_map[&key]);

        Ok(())
    }
}

my_map 变量也被声明为可变，以便进行编辑（即，添加/删除键→值对）。还注意我们是如何导入 HashMap 库的？

由于 initialize 函数接收两个参数，因此测试也需要进行更新：

it("已初始化！", async () => {
    // 在这里添加你的测试。
    const tx = await program.methods.initialize("name", "Bob").rpc();
    console.log("你的交易签名", tx);
});

当我们运行测试时，会看到以下日志：

Transaction executed in slot 216142:
  Signature: 5m4Cx26jaYT3c6YeJbLMDHppvki4Kmu3zTDMgk8Tao9v8b9sH7WgejETzymnHuUfr4hY25opptqniBuwDpncbnB9
  Status: Ok
  Log Messages:
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX invoke [1]
    Program log: Instruction: Initialize
    Program log: 我叫 Bob
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX consumed 2634 of 200000 compute units
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX success

结构体

在 Solidity 和 Solana 中，结构体用于定义可以包含多个字段的自定义数据结构。让我们看看在 Solidity 和 Solana 中的结构体示例。

在 Solidity 中：

contract SolidityStructs {

    // 在 Solidity 中定义结构体
    struct Person {
        string my_name;
        uint256 my_age;
    }

    // 创建结构体的实例
    Person person1;

    function initPerson1(string memory name, uint256 age) public {
        // 访问和修改结构体字段
        person1.my_name = name;
        person1.my_age = age;
    }
}

在 Solana 中与之对应的实现：

pub fn initialize(_ctx: Context<Initialize>, name: String, age: u64) -> Result<()> {
    // 在 Solana 中定义结构体
    struct Person {
        my_name: String,
        my_age: u64,
    }

    // 创建结构体的实例
    let mut person1: Person = Person {
        my_name: name,
        my_age: age,
    };

    msg!("{} 的年龄为 {} 岁", person1.my_name, person1.my_age);

    // 访问和修改结构体字段
    person1.my_name = "Bob".to_string();
    person1.my_age = 18;

    msg!("{} 的年龄为 {} 岁", person1.my_name, person1.my_age);

    Ok(())
}

练习 : 更新测试文件以传递两个参数 Alice 和 20 给 initialize 函数并运行测试，你应该得到以下日志：

Transaction executed in slot 324406:
  Signature: 2XBQKJLpkJbVuuonqzirN9CK5dNKnuu5NqNCGTGgQovWBfrdjRcVeckDmqtzyEPe4PP8xSN8vf2STNxWygE4BPZN
  Status: Ok
  Log Messages:
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX invoke [1]
    Program log: Instruction: Initialize
    Program log: Alice 的年龄为 20 岁
    Program log: Bob 的年龄为 18 岁
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX consumed 2601 of 200000 compute units
    Program 53hgft52DHUKMPHGu1kusuwxFGk2T8qngwSw2SyGRNrX success

在提供的代码片段中，Solidity 实现将结构体的实例存储在存储中，而在 Solana 实现中，所有操作都发生在初始化函数中，且没有在链上存储。存储将在以后的教程中讨论。

Rust 中的常量

在 Rust 中声明常量变量非常简单。使用 const 关键字而不是 let 关键字。可以在 #[program] 块外声明这些常量。

use anchor_lang::prelude::*;

declare_id!("EiR8gcMCX11tYMRfoZ2vyheZsZ2NvdUTvYrRAUvTtYnL");

// *** 在这里声明常量 ***
const MEANING_OF_LIFE_AND_EXISTENCE: u64 = 42;

#[program]
pub mod tryrust {
    use super::*;

    pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>) -> Result<()> {
        msg!(&format!("终极问题的答案: {}", MEANING_OF_LIFE_AND_EXISTENCE)); // 这里的新行
        Ok(())
    }
}

#[derive(Accounts)]
pub struct Initialize {}

usize 类型和类型转换

大多数时候我们可以假定在 Solana 中的无符号整数类型为 u64，但在测量列表的长度时，有一个例外：它将是 usize 类型。你需要将变量转换，如以下 Rust 代码所示：

use anchor_lang::prelude::*;

declare_id!("EiR8gcMCX11tYMRfoZ2vyheZsZ2NvdUTvYrRAUvTtYnL");

#[program]
pub mod usize_example {
    use super::*;

    pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>) -> Result<()> {

       let mut dynamic_array: Vec<u32> = Vec::from([1,2,3,4,5,6]);
       let len = dynamic_array.len(); // 这个类型为 usize

       let another_var: u64 = 5; // 这个类型为 u64

       let len_plus_another_var = len as u64 + another_var;

       msg!("结果是 {}", len_plus_another_var);

       Ok(())
    }
}

#[derive(Accounts)]
pub struct Initialize {}

Try Catch

Rust 没有 try catch。故障预期会返回错误（就像我们在 Solana 回滚和错误的教程中所做的）或对于不可恢复性错误引发恐慌。

练习 : 编写一个 Solana / Rust 程序，接受一个 u64 向量，遍历它，将所有偶数推送到另一个向量中，然后打印新的向量。

了解更多

本教程是 Solana 课程 的一部分。

最初发布于 2024 年 2 月 13 日

• 原文链接： rareskills.io/post/rust-...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～