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Oct 15, 2023 08:48 AM
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以太放执行智能合约函数是通过交易的方式实现的，调用合约的参数通过交易中的data字段来传输，通过以太坊浏览器etherscan可以看到合约调用的交易详情中会有<数据输入>的字段，该字段的数据就是编码后的函数及参数，编码规则就是本小姐要介绍的ABI协议，如图所示：
ABI全称 Application Binary Interface，应用程序二进制接口。定义了调用智能合约函数以及合约之间函数调用的消息编码格式，也可以理解为智能合约函数调用的接口说明。类似Webservice里的 SOAP 协议一样：定义操作函数签名、参数编码、返回结果编码等。
使用ABI协议时必须要求在编译时确定类型，即强类型相关。组装交易数据时，将生成的 ABI 编码数据存储在交易的 data 字段，当以太坊节点执行该交易时，检查 data 字段是否有数据，如果有的话，解析该数据，找到函数入口，再执行该函数调用。
当一个智能合约成功编译出来后，它的ABI接口定义就确定了。比如下面的智能合约：
生成的 ABI 定义如下：
可以看出，生成ABI包含了2 个定义：函数lotus和事件Log_lotus，各个字段含义见上文。根据该 ABI 定义，就可以生成调用该智能合约函数的 ABI 格式的数据了。ABI协议定义的编码格式可以简单表示为：函数选择器 + 参数编码 。
- 函数选择器
一个函数调用的 ABI 编码数据的前四个字节指定了要调用的函数名字符串的Hash值。函数 Hash 的计算方式是使用 keccak256 函数对函数声明字符串进行哈希，取哈希结果的前 4 个字节。如下：
函数名如果有多个参数使用“ , ”隔开，注意：要去掉表达式中的所有空格。在Geth客户端，通过命令可以得到hash：
截取前 4 个字节，即 0xcc822237。
- 参数编码
- uint<M>：M 为integer 类型，代表 M 个字节，0 < M<= 256，M % 8 == 0，如 uint32、uint8、uint256。
- int<M>：同上。同为从 8 到 256 位的无符号整数。
- uint 和int：整型，分别是 uint256 和int256 的别名。注意：如果定义函数参数类型是uint，那么计算哈希时要转换成 uint256。
- address：地址，20 个字节，160 位长度。
- bool：布尔类型，1 个字节，true:1，false:0。
- bytes<M>：固定大小的字节数组，0<M<=32，其中byte 是 bytes1 的别名。
- bytes：动态分配大小的字节数组。该类型是一个引用类型，不是一个值类型。
- string：动态分配大小的UTF8 编码字符串，该类型是一个引用类型，不是一个值类型。
由于前面的函数哈希使用了四个字节，真正参数数据将从第五个字节开始编码。ABI 编码规则根据参数类型的不同有所区别，分为固定长度编码和动态长度编码。
固定长度的类型有如下几种。
固定类型的数据编码固定长度为32 字节，从左往右按照大端字节序存储数据，不足 32字节长度的需要加0 补足 32 字节。
动态长度编码类型有如下几种：
动态长度的编码稍微有点复杂，我们在例子中详细介绍。
下面是abi 编码一个例子。该例子包含动态长度和固定长度混合编码的参数。
函数定义：
f(uint,uint32[],bytes10,bytes)。调用方法：
f(0x123, [0x456, 0x789], "1234567890", "Hello, world!")。函数选择器：
bytes4(sha3("f(uint256,uint32[],bytes10,bytes)"))。生成的 ABI 编码数据如下：
0x8be65246是函数选择器的值，数编码数据依次如下。
0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000123，该数据表示第一个参数数值，32字节长度的值0x123。
0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000080，该段数据表示第二个参数的偏移值，偏移值为0x80=4×32 字节。注意，第二个参数的具体的数值编码是在固定长度数据编码之后，因此，这个偏移值的计算方法为：第一个参数数据长度（32字节）+本偏移值长度（32字节）+第三个参数的偏移值长度（32字节）+第四个参数值长度（32字节）。
0x3132333435363738393000000000000000000000000000000000000000000000，该数值表示第三个参数的编码，在右侧补 0 到 32 字节大小。
0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000e0，该数值表示第四个参数的偏移，计算方法为：第一个动态参数的偏移值（432字节） + 第一个动态参数的大小（332字节）。
接下来的数据首先就是上面第二个参数[0x456,0x789] 编码。拆解如下：
0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000002，该数值表示整个数组的长度，为2。
0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000456，该数值表示第一个元素的数值，为0x456。
0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000789，该数值表示第二个元素的数值，为0x789。
最后是第三个参数“Hello, world! ”的编码。拆解如下：
0x000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000d，该数值表示元素的字节长度，为13。
0x48656c6c6f2c20776f726c642100000000000000000000000000000000000000， 该数值表示字符串“Hello, world!”。按照 ascii 编码，不足32字节补位到 32 字节。