如何用 Rust 為 Solana 編寫智能合約？

了解 Solana 的運行時環境

1. Solana 在高吞吐量區塊鏈上執行程序，該區塊鏈依賴於使用 Sealevel 運行時的並行事務處理。

2. 部署在 Solana 上的程序是無狀態的，並且在計算單元受到嚴格限制的受限執行環境中運行。

3. Rust 因其內存安全、零成本抽象和強大的生態系統支持而成為編寫 Solana 程序的主要語言。

4. 每個Solana程序在通過solana-sdk和solana-program crate編譯後必須符合BPF（Berkeley Packet Filter）指令集。

5、賬戶數據佈局遵循嚴格的序列化規則；自定義結構需要 #[derive(BorshSerialize, BorshDeserialize)] 以確保確定性編碼。

設置開發工具鏈

1. 使用官方安裝程序腳本安裝 Solana CLI，以管理本地測試驗證器和部署程序。

2.使用cargo-build-bpf將Rust代碼編譯為與Solana運行時兼容的BPF字節碼。

3. 將 solana-program crate 集成為依賴項，其版本對齊與目標集群的運行時相匹配。

4. 配置 .cargo/config.toml 以強制執行 target = 'bpfel-unknown-elf' 和 BPF 鏈接的鏈接器設置。

5. 初始化一個沒有 main 函數的新 Rust 庫箱，因為 Solana 程序沒有像傳統二進製文件那樣的入口點。

構建基本程序入口點

1. 使用 solana-program 包中的 #[program] 宏定義入口點以生成樣板調度邏輯。

2. 將指令處理程序實現為用 #[account(...)] 屬性註釋的公共函數，以聲明所需的帳戶約束。

3. 使用上下文在執行期間以類型安全的方式訪問帳戶、程序 ID 和指令數據。

4. 在執行狀態突變之前，明確驗證帳戶所有權、可變性、簽名者狀態和租金豁免。

5. 返回 ProgramResult<()>，其中 Ok(()) 表示成功，Err(ProgramError::Custom(x)) 允許在程序中定義自定義錯誤代碼。

管理帳戶和狀態存儲

1. 所有持久數據都駐留在程序擁有的帳戶中，需要在第一條指令期間進行顯式分配和初始化。

2. 使用 AccountInfo::try_borrow_mut_data() 訪問可變字節緩衝區並使用 Borsh 序列化結構化數據。

3. 使用種子和程序 ID 派生 PDA（程序派生地址），以生成確定性、非簽名者控制的地址。

4. 使用 SystemInstruction::create_account 在創建時強制執行帳戶大小要求，以防止運行時失敗。

5. 使用存儲在賬戶數據中的碰撞種子和遞增計數器來跟踪指令之間的賬戶變化。

測試和部署工作流程

1. 使用 solana_program_test 在程序箱內編寫單元測試，以使用模擬賬戶模擬鏈上執行。

2. 使用 solana-test-validator 啟動本地測試驗證器，以驗證接近生產條件下的部署和交互行為。

3. 使用 solana 程序部署部署已編譯的 BPF 字節碼，並使用 solana 程序 show 確認註冊成功。

4. 在前端應用程序中使用 web3.js 或 @solana/web3.js 或 spl-token 等 CLI 工具與已部署的程序進行交互。

5. 通過 Solana Explorer 或 RPC 調用監控事務日誌併計算預算使用情況，以識別效率低下或恢復的情況。

常見問題解答

問：如果 Solana 程序超出其計算預算，會發生什麼情況？執行立即停止，事務失敗並出現 ComputeBudgetExceeded 錯誤。狀態不會發生任何變化，並且仍然會扣除費用。

問：我可以從 Rust 智能合約中調用另一個程序嗎？是的，通過跨程序調用 (CPI)。您必須構造一個指令結構並使用 Program::invoke 或 Program::invoke_signed 調用它。

問：為什麼我的程序在反序列化時失敗並顯示 InvalidAccountData？當 Borsh 反序列化遇到格式錯誤或截斷的字節時，就會發生這種情況。確保帳戶數據長度與預期的結構大小匹配並正確初始化所有字段。

問：如何處理 CPI 調用返回的錯誤？ CPI 調用返回 ProgramResult<()>。您必須顯式檢查錯誤並傳播或處理它們，否則可能會導致靜默狀​​態不一致。