Vyper - 編寫您的第一個智能合約（系列）

區塊鏈格局正在不斷發展，推動開發人員開發安全、簡單且可審計的程式碼。 Vyper 的出現是這一趨勢的重大進步。 但 Vyper 到底是什麼？為什麼它如此有影響力？

Vyper，如其文件中所定義，是一種 Pythonic、面向合約的程式語言，專為以太坊虛擬機器 (EVM) 設計。 其核心設計優先考慮使用者安全並促進清潔編碼實踐，從而為開發專案提供安全、高效、可靠的程式碼。

Statista 資料突顯了 Python 的受歡迎程度（全球有 51% 的開發者），展現了其廣泛支援生態系統的優勢。這直接意味著 Vyper 易於 Python 開發人員採用。

為什麼選擇Vyper？

雖然存在多種 Web3 語言（Clarity、Rust、Solidity 等），但 Vyper 透過以下方式脫穎而出：

• 設計安全性：透過不存在遞歸呼叫和自動邊界檢查等功能，針對常見漏洞（溢位、重入攻擊）提供固有的保護。 這使得創建可利用的智能合約變得更加困難。
• Python 式的簡單性： 其熟悉的語法和受限的功能集增強了程式碼清晰度，簡化了編寫、閱讀和維護。對於 Python 開發人員來說，學習曲線更加溫和，同時仍保留區塊鏈安全性。
• DeFi 最佳化：出色的小數處理、精確的狀態變數管理和可預測的 Gas 消耗使其成為要求準確性和可靠性的金融應用的理想選擇。
• 增強的可審核性：更小、更簡單的程式碼庫（無繼承或進階功能）簡化了審核和驗證。 省略修飾符和函數重載可以最大程度地減少潛在的故障點。
• Gas 效率： 與同等的 Solidity 合約相比，更簡單的字節碼產生和有限的功能集通常會導致更低的 Gas 成本。防止無限循環可以避免潛在的與氣體相關的問題。

Vyper 入門

對 Vyper 的探索將利用 Vyper-by-example 中的實際範例，促進對其語法和結構的理解。

• 合約檔案：每個 Vyper 合約都駐留在自己的檔案中（.vy 副檔名），每個檔案一個合約。

• Vyper 編譯器： 這個重要的工具透過幾個階段將 Vyper 原始碼轉換為 EVM 字節碼：

  1. 詞法分析：程式碼被分解為標記（關鍵字、變數、運算子），驗證語法遵守。
  2. 解析：標記被組織成語法樹（AST），說明程式碼的邏輯結構。
  3. 語意分析：偵測邏輯錯誤，確保型別正確性和正確的變數/函數使用。
  4. 最佳化：程式碼最佳化透過消除冗餘和簡化表達式來減少 Gas 消耗。
  5. 字節碼產生：優化後的 AST 轉換為 EVM 字節碼。
  6. ABI 產生： 建立合約公共介面的 JSON 表示形式 (ABI) 以進行互動。
  7. 錯誤回報：針對任何錯誤或警告提供詳細回饋。

編譯成功使程式碼可以部署；否則，編譯器會標記任何問題。

合約組成部分

Vyper 合約包含幾個關鍵部分：

<code># pragma version ^0.4.0

# String variable (max 100 characters)
greet: public(String[100])

@deploy
def __init__():
    self.greet = "Hello World"

@external 
def function():
  pass</code>

• Pragmas： 指導編譯器的指令，例如版本規格。 #pragma version ^0.4.0 表示版本 0.4.0 或更高版本。

• 狀態變數：所有合約函數都可以存取的值。 greet: public(String[100]) 宣告一個公有字串變量，最大長度為 100 個字元。

• 建構子 (__init__)：@deploy 裝飾器將 __init__ 函數標記為建構函數，並在部署期間自動執行一次以初始化狀態變數。

了解氣體

Gas代表EVM上的運算工作單元，控制資源分配並防止濫用。

• Gas 成本： 每個操作都有一個定義的 Gas 成本；複雜的操作成本較高。
• Gas Limit：一筆交易可以消耗的最大Gas；超過此限制將導致失敗。
• Gas 價格： 每 Gas 單位支付的價格（以 gwei 為單位）。
• Vyper 中的 Gas 最佳化：Vyper 的設計本質上透過防止無限循環和利用 constant 和 immutable 變數等功能來提高 Gas 效率。

使用 constant 保持不變的值可以顯著減少氣體消耗。 immutable的概念（稍後解釋）進一步提高了效率。

常數與不可變

• 常數： 在合約執行過程中保持不變的值。 它們提高了 Gas 效率和程式碼可讀性。

• 不可變： 變數在部署時初始化一次，此後保持固定。 另一種有效的氣體優化技術。

結論

Vyper 透過優先考慮安全性、簡單性和效率，正在徹底改變智慧合約開發。 其不斷增長的社群和強大的功能正在鞏固其作為區塊鏈生態系統中領先的智慧合約開發語言的地位。 後續文章將進一步探討資料類型及其應用。

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