Was ist eine Ansichtsfunktion und eine reine Funktion in Solidity und welche Auswirkungen haben sie auf das Gas?

Ansichtsfunktionen in Solidität verstehen

1. Eine Ansichtsfunktion in Solidity ist ein Funktionstyp, der verspricht, den Zustand der Blockchain nicht zu verändern. Es kann aus den Speichervariablen des Vertrags lesen, diese jedoch nicht ändern, keine Ereignisse ausgeben oder Funktionen aufrufen, die den Status ändern.

2. Da diese Funktionen ihren Status nicht ändern, können sie lokal auf einem Ethereum-Knoten ausgeführt werden, ohne eine Transaktion an das Netzwerk zu senden. Dies bedeutet, dass Benutzer bei externen Anrufen keine Gasgebühren zahlen müssen.
3. Das Schlüsselwort view muss explizit in der Funktionssignatur deklariert werden. Wenn es weggelassen wird und die Funktion versucht, den Status zu ändern, gibt der Compiler einen Fehler aus.
4. Beispiele hierfür sind das Abrufen des Guthabens eines Benutzers, das Überprüfen von Berechtigungen in ERC-20-Tokens oder das Lesen von im Vertrag gespeicherten Konfigurationsparametern.
5. Obwohl Ansichtsfunktionen für externe Aufrufer kostenlos sind, verbrauchen sie dennoch Rechenressourcen auf Knoten. Daher kann eine übermäßig komplexe Logik innerhalb einer Ansichtsfunktion bei einigen Anbietern zu Zeitüberschreitungen oder Ablehnungen führen.

Erforschung reiner Funktionen in Solidität

1. Eine reine Funktion geht einen Schritt weiter als eine Ansichtsfunktion, indem sie verspricht, keine Zustandsvariablen zu lesen oder zu schreiben. Es arbeitet ausschließlich mit den ihm übergebenen Eingabeparametern.

2. Diese Funktionen werden typischerweise für mathematische Berechnungen, Kodierungs-/Dekodierungsvorgänge oder logische Prüfungen verwendet, die nicht von gespeicherten Daten abhängen.
3. Das Schlüsselwort pure erzwingt diese Einschränkung zur Kompilierungszeit. Der Versuch, auch nur auf eine einzelne Statusvariable zuzugreifen, führt zu einem Kompilierungsfehler.
4. Genau wie Ansichtsfunktionen fallen auch für reine Funktionen keine Gaskosten an, wenn sie extern aufgerufen werden, da sie keine Transaktion erfordern. Sie führen Off-Chain mit lokalen Knotenressourcen aus.
5. Ein Beispiel wäre eine Funktion, die Zinseszinsen basierend auf Eingabeargumenten berechnet oder eine kryptografische Signatur validiert, ohne auf die Vertragsspeicherung zu verweisen.

Gasimplikationen nicht modifizierender Funktionen

1. Wenn eine Smart-Contract-Funktion als view oder pure markiert ist, generieren externe Aufrufe keine Transaktionen. Dadurch wird dem Anrufer kein Benzin in Rechnung gestellt.

2. Wenn jedoch intern eine Ansicht oder eine reine Funktion von einer anderen Funktion innerhalb einer Transaktion aufgerufen wird, verbraucht deren Ausführung immer noch Gas. Die EVM muss jede Operation verarbeiten, unabhängig davon, ob Zustandsänderungen auftreten.
3. Komplexe Berechnungen innerhalb solcher Funktionen – wie das Durchlaufen großer Arrays oder das Ausführen mehrerer arithmetischer Operationen – erhöhen die Gaskosten, wenn sie intern aufgerufen werden.
4. Entwickler optimieren die Leistung häufig, indem sie die Berechnung in Ansichts-/reinen Funktionen minimieren, insbesondere wenn diese wahrscheinlich während Transaktionen zur Zustandsänderung aufgerufen werden.
5. Die falsche Kennzeichnung einer Funktion als „Ansicht“ oder „rein“, wenn sie tatsächlich den Status ändert, führt zu Laufzeitausnahmen oder Bereitstellungsfehlern, wodurch möglicherweise Entwicklungszeit und Testnet-Gas verschwendet werden.

Häufige Fragen zu Ansichten und reinen Funktionen

F: Kann eine Ansichtsfunktion eine reine Funktion aufrufen? A: Ja, eine Ansichtsfunktion kann sicher eine reine Funktion aufrufen. Da reine Funktionen den Status nicht lesen oder ändern, sind sie vollständig mit den Einschränkungen von Ansichtsfunktionen kompatibel.

F: Was passiert, wenn ich versuche, eine Zustandsvariable innerhalb einer reinen Funktion zu ändern? A: Der Solidity-Compiler erzeugt einen Fehler. Reinen Funktionen ist es strengstens untersagt, auf Zustandsvariablen zuzugreifen, sei es zum Lesen oder Schreiben.

F: Verwenden View- und Pure-Funktionen Gas, wenn sie von web3.js oder ethers.js aufgerufen werden? A: Nein, der Aufruf dieser Funktionen über JavaScript-Bibliotheken erfordert keine Transaktion und verursacht daher keine Gaskosten. Die Ausführung erfolgt lokal auf dem verbundenen Ethereum-Knoten.

F: Gibt es einen Leistungsunterschied zwischen Ansicht und reinen Funktionen? A: Aus Sicht der Gaskosten und der Ausführungsgeschwindigkeit gibt es bei einem externen Aufruf keinen inhärenten Unterschied. Beide werden lokal ohne Statusänderungen ausgeführt. Intern hängt die Leistung eher von der Rechenkomplexität als vom verwendeten Modifikator ab.