solidity 异常处理

本文详细介绍 Solidity 中的异常处理机制,包括require、assert和revert函数的使用场景,以及try...catch在处理外部合约调用异常的应用。理解这些概念有助于避免智能合约中的错误和状态回滚。

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条件异常

Solidity 是通过回退状态的方式来处理异常错误。发生异常时会撤消当前调用及其所有子调用所改变的状态,同时给调用者返回一个错误标识。
常见的异常处理

  • require:require 函数用来输入变量或合约状态变量是否满足条件以及验证调用外部合约返回值。可以有返回值 require(condition, ‘Something bad happened’);
  • assert:assert 函数用来检查(测试)内部错误。
    同样作为判断一个条件是否满足的函数,require 会退回剩下的 gas,而 assert 会消耗所有的 gas。
pragma solidity ^0.8.0;

contract GuessChallenge {
    bool public flag;
    function setFlag() external {
        //判断调用者的发送地址 是否等于当前地址,成立则继续运行。
        require(msg.sender == address(this));
        flag = true;
    }

触发异常

提供了revert,throw 来触发异常:

  • throw:关键字抛出异常(从 0.4.13 版本,throw关键字已被弃用),回滚所有状态改变,返回”无效操作代码错误”,而且消耗掉剩下的 gas;
  • revert:函数可以用来标记错误并回退当前调用,允许返回一个数值,将剩余 gas 返还调用者。

传统处理异常的方式 if…throw 模式,即 if(msg.sender != owner) { throw; }

等价于:

  • if(msg.sender != owner) { revert(); } // 如果不等则异常
  • assert(msg.sender == owner); // 校验是否等于
  • require(msg.sender == owner);

选择问题

require() 函数用于:

  • 确认有效条件,例如输入;
  • 确认合约声明变量是一致的;
  • 从调用到外部合约返回有效值。

revert() 函数用于 :

  • 处理与 require() 同样的类型,但是需要更复杂处理逻辑的场景;
  • 如果有复杂的 if/else 逻辑流,那么应该考虑使用 revert() 函数而不是require()。

assert() 函数用于:

  • 预防本不该发生的事情,如果发生就意味着合约中存在需要修复的bug(比如assert(1 > 2));
  • 一般地,尽量少使用 assert 调用,一般assert 应该在函数结尾处使用。

try…catch

我们在当前合约发起对外部合约调用的话,如果外部合约调用执行失败被 revert,外部合约状态会被回滚,当前合约状态也会被回滚。

但有时候我们并不想这样,要是能够捕获外部合约调用异常,然后根据情况做自己的处理不是更好吗?所以,这种场景下适应于使用 try…catch 语句。

### Solidity 错误处理方法 #### 使用 `require` 函数 `require` 是一种常用的错误处理机制,主要用于验证输入条件。如果条件不满足,则会触发异常并回滚状态更改。此函数允许传递一条可选的消息作为参数,以便更清晰地描述失败原因。 ```solidity function withdraw(uint amount) public { require(amount <= address(this).balance, "Insufficient funds"); } ``` [^3] #### 应用 `assert` 断言 `assert` 用来检测内部错误或逻辑上的不可能情况。当断言失败时,意味着存在严重的程序缺陷,因此不会返回任何消息给调用者,并消耗所有剩余的 gas。通常只应在绝对确定的情况下使用 `assert`。 ```solidity uint storedData; function set(uint x) public { assert(x != 0); // This should never happen. storedData = x; } ``` #### 定义自定义错误类型 从版本 ^0.8.4 开始,Solidity 支持通过关键字 `error` 创建自定义错误对象。这种方式可以减少 gas 成本,因为相比于字符串信息而言,结构化数据更加紧凑。 ```solidity // SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity >=0.8.4; contract VendingMachine { error InsufficientFunds(); function buySnack() external payable { if (msg.value < snackPrice){ revert InsufficientFunds(); } // ... } } ``` --- ### 最佳实践建议 为了确保智能合约的安全性和可靠性,在编写代码期间应当遵循以下几点: - **优先选用 `require` 进行前置条件检查**:对于预期可能发生的外部因素引起的异常状况,应该采用 `require` 来捕获这些问题。 - **谨慎运用 `assert` 处理不可预见的情况**:仅限于那些理论上不应该发生的情形下才考虑使用 `assert`,并且要充分测试以确认其合理性。 - **尽可能利用自定义错误节省gas费用**:相较于传统的带有说明文字的方式来说,新的基于类型的错误表达形式能够有效降低交易成本。 - **保持良好的文档记录习惯**:无论是选择哪种方式进行错误报告,都应该附带足够的上下文信息帮助后续维护人员快速定位问题所在。 [^2]
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