Qu'est-ce qu'une bibliothèque dans Solidity et en quoi diffère-t-elle d'un contrat de base ?

Comprendre les bibliothèques dans Solidity

1. Une bibliothèque dans Solidity est un type spécial de contrat conçu pour contenir des fonctions réutilisables qui peuvent être partagées sur plusieurs contrats sans être héritées. Ces fonctions sont apatrides, ce qui signifie qu'elles ne modifient ni ne stockent de données par elles-mêmes, à moins d'interagir explicitement avec le stockage d'un autre contrat. Les bibliothèques sont particulièrement utiles pour mettre en œuvre des opérations courantes telles que des calculs mathématiques, des manipulations de tableaux ou des utilitaires de codage.

2. Les bibliothèques sont déployées une seule fois sur la blockchain et peuvent être référencées par de nombreux contrats différents à l'aide du mot-clé library . Lorsqu'un contrat utilise une bibliothèque, il est lié à l'adresse de la bibliothèque déjà déployée, lui permettant d'appeler les fonctions de la bibliothèque via déléguécall. Cela signifie que la fonction s'exécute dans le contexte du contrat appelant, accédant à son stockage tout en préservant l'efficacité du gaz grâce à la réutilisation du code.

3. Une contrainte majeure des bibliothèques est qu'elles ne peuvent pas avoir de variables de stockage persistantes à moins que ces variables ne fassent partie de l'état du contrat appelant. Ils ne peuvent pas non plus recevoir d'Ether à moins d'être marqués comme payables , et même dans ce cas, ils ne peuvent pas définir de fonctions de secours dans les anciennes versions de Solidity. Cela les rend plus sûrs et prévisibles par rapport aux contrats réguliers.

4. L'utilisation de bibliothèques permet de réduire la duplication de bytecode. Au lieu d'intégrer une logique utilitaire dans chaque contrat, les développeurs peuvent l'écrire une fois dans une bibliothèque et la référencer partout où cela est nécessaire. Cela entraîne une réduction des coûts de déploiement et une maintenance plus facile puisque les mises à jour de la bibliothèque (si elles sont redéployées et reliées) peuvent propager les améliorations sur tous les contrats dépendants.

Différences entre les bibliothèques et les contrats de base

1. L'héritage est une caractéristique essentielle des contrats de base. Lorsqu'un contrat hérite d'un contrat de base, il absorbe toutes les fonctions non privées et variables d'état, copiant ainsi la logique dans son propre bytecode. Cela augmente la taille du déploiement et le coût du gaz, mais permet aux contrats dérivés d'étendre et de remplacer le comportement. Les bibliothèques évitent cette réplication en restant externes.

2. Les contrats de base peuvent conserver leur propre état et participer pleinement aux transactions Ethereum : ils peuvent détenir de l'Ether, définir des constructeurs, émettre des événements et gérer le stockage. Les bibliothèques ne disposent pas de ces capacités, à moins qu'elles ne soient spécifiquement interfacées via un autre contrat. Leur rôle est strictement fonctionnel plutôt que structurel.

3. Les appels de fonction aux bibliothèques se produisent généralement via déléguécall , qui préserve le contexte d'exécution de l'appelant, y compris msg.sender et la disposition du stockage. En revanche, l'appel de fonctions dans un contrat de base lors de l'héritage se produit en interne dans le même espace contractuel, il n'y a donc pas de séparation du contexte d'exécution.

4. Les bibliothèques prennent en charge la directive using for , permettant aux développeurs d'attacher des fonctions de bibliothèque à des types spécifiques tels que des tableaux ou des structures, donnant ainsi l'impression que la syntaxe est native. Par exemple, attacher une fonction de tri à un type de tableau améliore la lisibilité et la convivialité. Les contrats de base n'offrent pas cette amélioration syntaxique.

Cas d'utilisation et exemples pratiques

1. Une application courante des bibliothèques consiste à développer des échanges décentralisés où des mathématiques précises sont nécessaires. SafeMath était historiquement utilisé pour éviter les erreurs de débordement/sous-débordement avant que les contrôles intégrés ne deviennent la norme dans Solidity 0.8+. Les équivalents modernes incluent des bibliothèques arithmétiques à virgule fixe pour gérer les montants fractionnaires de jetons.

2. Les projets NFT s'appuient souvent sur les bibliothèques pour gérer le suivi de la propriété, l'énumération et la gestion des métadonnées. En isolant une logique de comptabilité complexe dans une bibliothèque, le contrat NFT principal reste propre et axé sur les fonctionnalités de base telles que la frappe et le transfert.

3. Les oracles et les flux de prix peuvent utiliser des routines de hachage et de vérification de signature encapsulées dans des bibliothèques. Les opérations cryptographiques étant coûteuses et fréquemment réutilisées, leur centralisation garantit la cohérence et réduit la surface d’erreur.

4. Les développeurs qui créent des systèmes proxy évolutifs bénéficient des bibliothèques car elles peuvent relier en toute sécurité des modules utilitaires stables sans risquer de collisions de stockage – une préoccupation cruciale lorsqu'il s'agit de séparer la logique de l'état dans des proxys transparents ou des modèles UUPS.

Questions courantes sur les bibliothèques Solidity

R : Oui, lorsqu'une fonction de bibliothèque est appelée via déléguécall, elle s'exécute dans le contexte du contrat appelant et peut modifier son stockage, à condition que la fonction ait accès aux pointeurs de stockage corrects, généralement via des références de structure passées en arguments.

Q : Les bibliothèques sont-elles évolutives ?

R : Les bibliothèques elles-mêmes sont immuables une fois déployées. Cependant, si un projet utilise un mécanisme de liaison au moment du déploiement, il pourrait potentiellement remplacer l'adresse de la bibliothèque. Cela nécessite une planification minutieuse et n'est pas pris en charge dans tous les environnements de développement.

Q : Les bibliothèques coûtent-elles moins cher que l’intégration directe de fonctions ?

R : Les coûts de déploiement sont réduits car le code de la bibliothèque n'est pas dupliqué dans les contrats. Cependant, chaque appel externe à une bibliothèque consomme légèrement plus de gaz d'exécution en raison de la surcharge liée à l'appel délégué. Le compromis favorise les bibliothèques pour une logique à grande échelle ou fréquemment mise à jour.

Q : Une bibliothèque peut-elle hériter d’un autre contrat ?

R : Non, les bibliothèques ne peuvent pas hériter d’autres contrats et d’autres contrats ne peuvent pas non plus hériter des bibliothèques. Ils existent en dehors de la hiérarchie d'héritage et servent uniquement de modules utilitaires autonomes accessibles via un appel direct ou en utilisant des déclarations for.