手把手教你用Michelson编写智能合约

Michelson入门：Tezos的脚本语言

目前，Michelson是智能合约中最令人兴奋的编程语言之一，它是一种基于堆栈的严格类型化语言。编写智能合约可以确保Tezos区块链的安全。Michelson可以和以太坊智能合约的字节码相媲美，但它更具可读性，更安全，更强大。用来为Tezos编写智能合约的所有高级语言——比如SmartPy、Ligo或Lorentz——最终都可以编译成Michelson。

在这第一篇文章中，我们将尝试使用Michelson语言，理解“基于堆栈”的含义，并编写一些非常简单的智能合约。本文主要是为编程或者Tezos开发的初学者编写的，但是想要更多地了解Michelson的中级程序员也可以在这里找到有用的信息。我们将使用Baking Bad开发的Jupyter内核，在Jupyter笔记本中编写Michelson代码。如果你想了解代码的工作原理，可以在每个部分中找到一个链接。

让我们写一些代码。

堆栈

要理解Michelson是如何工作的，堆栈是需要正确理解的主要概念之一。每一份Michelson合约都是相互遵循的指令清单。这些指令以准确的顺序排列，并按照写入的顺序执行。

每条指令都会以某种方式操纵堆栈。把它想象成一堆数据。你编写的指令将对堆中的数据产生影响。例如，你可以将堆上两段数据相加，删除顶部的数据，将另一段数据放在顶部，传输一些令牌，等等。该堆栈以后进先出的方式工作 ：如果要访问不在堆栈顶部的数据，必须先处理它上面的数据。

使用Michelson进行编码时，你必须记住的三个主要概念：

新数据放在堆栈的顶部。

只有当堆栈中的数据位于堆栈顶部（或某些操作中位于第二个位置，如下所述）时，才可以访问堆栈中的数据。

数据处理的顺序是从堆栈的顶部到底部。

让我们看一个例子。

PUSH操作

如果你要在堆栈顶部添加一条数据，你将调用PUSH操作。它是这样工作的：

此时需要注意的是，堆栈中可能已经有数据，在这种情况下，新值会放在它们之上。这是你在Michelson中推送新数据的方式：

PUSH value-type value

例如，如果要推送一个整数，你会写PUSH int 2，对于一个字符串，你会写PUSH string “ Tezos”。

Michelson智能合约结构

Michelson中的智能合约展现了一个由三部分组成的简单结构：

预期参数的类型。

存储的类型。

Michelson代码。

转换成代码表示如下：

parameter parameter-type ;

storage storage-type ;

code {

 ...

}

除此结构外，在Michelson中编写智能合约时，你还必须牢记两条规则：

1、在执行代码时，自动将包含参数和存储器的对推入堆栈中。需要记住的是——如果没有参数，就用单位代替。

2、代码必须始终返回一对，它包含操作列表和（更新的）存储（对列表（操作）存储）。当堆栈中只剩下此类对时，执行就会停止。

一个简单的Michelso智能合约

现在我们已经了解了PUSH以及Michelson中智能合约的结构，让我们来写一个。

对于这个合约，我们将写一个“ Hello world”合约，并将一个字符串保存到存储中：

执行这段代码后，会发生以下情况：

1、参数unit表示所传递的参数为unit类型（基本上是无参数）。

2、storage string表示合同的存储类型为string。

3、DROP是一种操作代码，用于删除堆栈顶部的任何内容。我们之前说过，一个带有参数和存储空间的对在开始时会自动包含在栈顶，我们不打算使用它，可以将其删除。

4、PUSH将一个值放到栈顶，这里是字符串“ Hello world”。

5、NIL是一种操作码，它将指定类型的空列表(此处操作)添加到堆栈的顶部。

6、PAIR将两个元素放在堆栈顶部，创建一个包含这两个元素的新对，然后将其推回堆栈中。

注意：每条指令都以分号结尾（最后一条指令是可选的）。

添加整数并保存结果

让我们介绍一个新操作：ADD。你可能已经猜到了它的作用——将两个数值相加。

这有一个简单的合约，演示了它是如何工作的：

让我们看一下每个操作，了解堆栈内部发生了什么：

参数unit：同样，我们没有使用任何参数，因此我们传递一个单位。

storage int：这一次，我们将整数类型的值保存到存储器中。

DROP：我们不需要初始对，所以我们可以删除它，为我们实际需要的值腾出空间。

PUSH int 2; PUSH int 3;：这里需要注意一下这个顺序，它非常重要。推入int 3后，int 2就会位于堆栈的底部。在加法的情况下，顺序并不太重要，但如果你要做减法，必须将它们按正确的顺序推入。

ADD和PAIR的原理是一样的。你取堆栈顶部的前两个元素，并从中获得一个值，然后将其推回堆栈。ADD将两个数字相加。需要注意的是，这些数字必须都是相同的数字类型（例如，你不能将integer和nat加在一起）。

NIL：和以前的合同一样，我们将空的操作列表推入。

PAIR：创建一个对，包含操作列表和我们需要停止执行合同的新存储。

结论

Michelson语言的复杂性往往被高估了。这可能是由于目前没有适合初学者的教程，并且在线提供的文档技术性很强，对于新手来说也很难阅读。这就是为什么我决定亲自经历学习Michelson的过程，使用困难的文档来创建一系列教程，我希望这些教程更容易理解使用。

理解和欣赏Tezos区块链的独特性，以及使其变得更加安全和有用，关键是要理解Michelson。

在下一部分中，我们将继续深入研究Michelson。我们将编写一些简单的智能合约，探索由Baking Bad团队创建的令人惊叹的Jupyter笔记本，它使我们能够编写Michelson代码，并准确了解正在发生了什么。

原文作者 | Claude Barde

译者 |天道酬勤

图片来源 | CSDN 下载自视觉中国