Solidity 中的视图函数和纯函数是什么？它们对 Gas 有何影响？

了解 Solidity 中的视图函数

1. Solidity 中的视图函数是一种承诺不修改区块链状态的函数。它可以读取合约的存储变量，但不能更改它们、发出事件或调用更改状态的函数。

2. 由于这些函数不会改变状态，因此它们可以在以太坊节点上本地执行，而无需向网络广播交易。这意味着用户在外部调用时无需支付 Gas 费。
3. 关键字view必须在函数签名中显式声明。如果省略并且函数尝试修改状态，编译器将抛出错误。
4. 示例包括检索用户的余额、检查 ERC-20 代币中的限额或读取合约中存储的配置参数。
5. 尽管对外部调用者免费，视图函数仍然消耗节点上的计算资源。因此，视图函数内部过于复杂的逻辑可能会导致某些提供者超时或拒绝。

探索 Solidity 中的纯函数

1. 纯函数比视图函数更进一步，承诺不读取或写入任何状态变量。它仅对传递给它的输入参数进行操作。

2. 这些函数通常用于数学计算、编码/解码操作或不依赖于存储数据的逻辑检查。
3. pure关键字在编译时强制执行此限制。即使尝试访问单个状态变量也会导致编译失败。
4. 与视图函数一样，纯函数在外部调用时不会产生任何 Gas 成本，因为它们不需要事务。他们使用本地节点资源在链外执行。
5. 一个示例是基于输入参数计算复利或验证加密签名而不引用合约存储的函数。

非修改函数的气体影响

1. 当智能合约函数被标记为view或pure时，对其的外部调用不会生成交易。因此，不会向调用者收取任何 Gas 费。

2. 然而，在内部，如果视图或纯函数被事务中的另一个函数调用，其执行仍然会消耗gas。 EVM 必须处理每个操作，无论状态是否发生变化。
3. 此类函数内部的复杂计算（例如循环大型数组或执行多个算术运算）会增加内部调用时的 Gas 成本。
4. 开发人员通常通过最小化视图/纯函数中的计算来优化性能，特别是当它们可能在状态更改事务期间被调用时。
5. 当函数实际修改状态时将其错误标记为视图或纯函数会导致运行时异常或部署失败，可能会浪费开发时间和测试网天然气。

关于视图和纯函数的常见问题

问：视图函数可以调用纯函数吗？答：是的，视图函数可以安全地调用纯函数。由于纯函数不读取或修改状态，因此它们与视图函数的约束完全兼容。

问：如果我尝试修改纯函数内的状态变量会发生什么？答：Solidity 编译器会产生错误。纯函数严格禁止访问任何状态变量，无论是读取还是写入。

问：从 web3.js 或 ethers.js 调用时，视图和纯函数是否使用 Gas？答：不需要，通过 JavaScript 库调用这些函数不需要交易，因此不会产生任何 Gas 成本。执行发生在连接的以太坊节点本地。

问：视图和纯函数之间有性能差异吗？ A：从gas成本和执行速度的角度来看，外部调用并没有本质上的区别。两者都在本地执行，无需更改状态。在内部，性能取决于计算复杂性而不是所使用的修饰符。