Solidity——变量数据存储和作用域引用类型(Reference Type) ：包括数组（array）和结构体（s

引用类型(Reference Type) ：包括数组（array）和结构体（struct），由于这类变量比较复杂，占用存储空间大，我们在使用时必须要声明数据存储的位置。

数据位置

Solidity数据位置有三类：storage,memory,calldata,不同存储位置的gas成本不同，storage类型的数据存储在链上，类似计算机的硬盘，消耗gas多；memory,calldata类型的数据存储在临时内存里，gas消耗少；整体消耗gas从多到少storage,memory,calldata大致用法：

storage: 合约里的状态变量默认都是storage,存储在链上;
memory: 函数里的参数和临时变量一般用memory,存储在内存中不上链。尤其是如果返回数据类型是变长的情况下，必须加memory修饰，例如：string, bytes, array和自定义结构
calldata: 和memory类似，存储在内存中，不上链，与memory不同的是，calldata不能修改，一般用于函数参数

function fCalldata(uint[] calldata _x) public pure returns(uint[] calldata){
    //参数为calldata数组，不能被修改
    // _x[0] = 0 //这样修改会报错
    return(_x);
}

数据位置和赋值规则

在不同存储类型相互赋值时候，有时会产生独立的副本（修改新变量不会影响原变量），有时会产生引用（修改新变量会影响原变量）。规则如下：

值本质上是创建引用指向本体，因此修改本体或者是引用，变化可以被同步：
- storage（合约的状态变量）赋值给本地storage（函数里的）时候，会创建引用，改变新变量会影响原变量。例子：
```
uint[] x = [1,2,3]; // 状态变量：数组 x 
function fStorage() public{ 
    //声明一个storage的变量 xStorage，指向x。修改xStorage也会影响x 
    uint[] storage xStorage = x;
    Storage[0] = 100; 
}
```
- memory赋值给memory，会创建引用，改变新变量会影响原变量。
其他情况下，赋值创建的是本体的副本，即对二者之一的修改，并不会同步到另一方。这有时会涉及到开发中的问题，比如从storage中读取数据，赋值给memory，然后修改memory的数据，但如果没有将memory的数据赋值回storage，那么storage的数据是不会改变的。

变量的作用域

Solidity中变量按作用域划分有三种，分别是状态变量（state variable），局部变量（local variable）和全局变量(global variable)

1. 状态变量

状态变量是数据存储在链上的变量，所有合约内函数都可以访问，gas消耗高。状态变量在合约内、函数外声明：

contract Variables { 
    uint public x = 1; 
    uint public y; 
    string public z; 
}

我们可以在函数里更改状态变量的值：

function foo() external{ 
    // 可以在函数里更改状态变量的值 
    x = 5;
    y = 2;
    z = "0xAA"; 
}

2. 局部变量

局部变量是仅在函数执行过程中有效的变量，函数退出后，变量无效。局部变量的数据存储在内存里，不上链，gas低。局部变量在函数内声明：

function bar() external pure returns(uint){ 
    uint xx = 1; 
    uint yy = 3;
    uint zz = xx + yy;
    return(zz); 
}

3. 全局变量

全局变量是全局范围工作的变量，都是solidity预留关键字。他们可以在函数内不声明直接使用：

function global() external view returns(address, uint, bytes memory){ 
    address sender = msg.sender; 
    uint blockNum = block.number; 
    bytes memory data = msg.data; 
    return(sender, blockNum, data);
}

在上面例子里，我们使用了3个常用的全局变量：msg.sender，block.number和msg.data，他们分别代表请求发起地址，当前区块高度，和请求数据。下面是一些常用的全局变量，更完整的列表请看这个链接：

blockhash(uint blockNumber): (bytes32) 给定区块的哈希值 – 只适用于最近的256个区块, 不包含当前区块。
block.coinbase: (address payable) 当前区块矿工的地址
block.gaslimit: (uint) 当前区块的gaslimit
block.number: (uint) 当前区块的number
block.timestamp: (uint) 当前区块的时间戳，为unix纪元以来的秒
gasleft(): (uint256) 剩余 gas
msg.data: (bytes calldata) 完整call data
msg.sender: (address payable) 消息发送者 (当前 caller)
msg.sig: (bytes4) calldata的前四个字节 (function identifier)
msg.value: (uint) 当前交易发送的 wei 值
block.blobbasefee: (uint) 当前区块的blob基础费用。这是Cancun升级新增的全局变量。
blobhash(uint index): (bytes32) 返回跟当前交易关联的第 index 个blob的版本化哈希（第一个字节为版本号，当前为0x01，后面接KZG承诺的SHA256哈希的最后31个字节）。若当前交易不包含blob，则返回空字节。这是Cancun升级新增的全局变量。'

4. 全局变量-以太单位与时间单位

以太单位

Solidity中不存在小数点，以0代替为小数点，来确保交易的精确度，并且防止精度的损失，利用以太单位可以避免误算的问题，方便程序员在合约中处理货币交易。

wei: 1
gwei: 1e9 = 1000000000
ether: 1e18 = 1000000000000000000

function weiUnit() external pure returns(uint) {
    assert(1 wei == 1e0);
    assert(1 wei == 1);
    return 1 wei;
}

function gweiUnit() external pure returns(uint) {
    assert(1 gwei == 1e9);
    assert(1 gwei == 1000000000);
    return 1 gwei;
}

function etherUnit() external pure returns(uint) {
    assert(1 ether == 1e18);
    assert(1 ether == 1000000000000000000);
    return 1 ether;
}

时间单位

可以在合约中规定一个操作必须在一周内完成，或者某个事件在一个月后发生。这样就能让合约的执行可以更加精确，不会因为技术上的误差而影响合约的结果。因此，时间单位在Solidity中是一个重要的概念，有助于提高合约的可读性和可维护性。

seconds: 1
minutes: 60 seconds = 60
hours: 60 minutes = 3600
days: 24 hours = 86400
weeks: 7 days = 604800

function secondsUnit() external pure returns(uint) {
    assert(1 seconds == 1);
    return 1 seconds;
}

function minutesUnit() external pure returns(uint) {
    assert(1 minutes == 60);
    assert(1 minutes == 60 seconds);
    return 1 minutes;
}

function hoursUnit() external pure returns(uint) {
    assert(1 hours == 3600);
    assert(1 hours == 60 minutes);
    return 1 hours;
}

function daysUnit() external pure returns(uint) {
    assert(1 days == 86400);
    assert(1 days == 24 hours);
    return 1 days;
}

function weeksUnit() external pure returns(uint) {
    assert(1 weeks == 604800);
    assert(1 weeks == 7 days);
    return 1 weeks;
}