函数定义与访问控制

学习目标

掌握 Solidity 函数定义、可见性修饰符、交易属性、modifier 和构造函数。

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函数定义

一般形式

function fname([参数]) [可见性][交易属性][modifier...] returns(返回值) { ... }

• 函数签名：fname([参数]) —— 唯一标识一个函数
• 返回值：returns(返回值) —— 声明函数返回的类型

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函数可见性

Solidity 提供四种可见性修饰符，控制函数的调用范围：

修饰符	说明
public	完全可见，内部和外部都能调用
private	仅本合约可见，子合约也不能访问
internal	本合约和子合约可见（类似 Java 的 protected）
external	仅外部调用（通过 this 在内部调用会产生新的 message）

注意：变量默认 internal，函数默认 public。这与其他编程语言不同！

可见性示意图

A 合约
├── private   pri()    → 仅 A 内部
├── internal  inter()  → A 内部 + 子合约 B
├── public    pub()    → 全部可见    ←── C 合约可调用
└── external  ext()    → 仅外部      ←── C 合约可调用

B is A（继承 A）
├── inter()  可访问
└── pub()    可访问

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交易属性

交易属性决定函数是否修改链上状态，直接影响 gas 消耗：

属性	说明
默认（无修饰）	写操作，全网广播，共识确认，消耗 gas
view	只读操作，读取合约状态，不消耗 gas（外部调用时）
pure	纯函数，与合约状态无关，只依赖输入参数

完整示例

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity >=0.8.2 <0.9.0;

contract NumberStorage {
    uint public x;

    // 写操作（默认）：修改状态，消耗 gas
    function setX(uint px) public {
        x = px;
    }

    // view：只读状态
    function getX() public view returns(uint) {
        return x;
    }

    // pure：与状态无关的纯计算
    function add(uint a, uint b) private pure returns(uint) {
        return a + b;
    }
}

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函数修饰器（Modifier）

Modifier 类似 AOP（面向切面编程），常用于访问控制和前置条件检查。

• require / revert 进行条件检查，不满足时回滚交易
• _; 表示执行被修饰的函数体

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.7;

contract NumberModifier {
    uint private number;

    modifier nonZero() {
        require(number != 0, "Number is zero and cannot be processed.");
        _;
    }

    function doubleNumber() public nonZero {
        number *= 2;
    }

    function resetNumber() public {
        number = 0;
    }
}

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构造函数（Constructor）

构造函数在合约部署时调用一次，常用于初始化状态变量。msg.sender 是合约部署者的地址。

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.7;

contract Constructor {
    address public owner;
    uint public x;

    constructor(uint _x) {
        owner = msg.sender;
        x = _x;
    }
}

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综合实例：Ownable 合约

结合构造函数、modifier 和可见性控制，实现一个「仅拥有者可操作」的权限管理合约：

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.7;

contract Ownable {
    address public owner;

    constructor() {
        owner = msg.sender;
    }

    modifier onlyOwner() {
        require(msg.sender == owner, "not owner");
        _;
    }

    function setOwner(address _newOwner) external onlyOwner {
        require(_newOwner != address(0), "invalid address");
        owner = _newOwner;
    }
}

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Counter 合约示例

一个简单的计数器合约，展示 external 可见性的使用：

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.7;

contract Counter {
    uint public count;

    function inc() external {
        count += 1;
    }

    function dec() external {
        count -= 1;
    }
}