理解以太坊ABI：应用程序二进制接口

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ABI 是什么

ABI是Application Binary Interface的缩写，意为应用程序二进制接口。这是以太坊合约调用的界面说明，它定义了如何与以太坊智能合约进行通信。

调用合约函数发生了什么

任何对以太坊网络的外部操作都被称为提交了一个交易。当调用合约函数时，实际上是向合约地址（账户）发送了一笔交易，这笔交易包含额外的数据，这个额外的数据就是ABI编码数据。

演示调用函数

我们看看用参数 1 调用set(uint x)，这个交易附带的数据是什么。下面是一个简单的例子：

pragma solidity ^0.4.0;

contract SimpleStorage {

uint storedData;

function set(uint x) public {
storedData = x;
}

function get() public constant returns (uint) {
return storedData;
}
}

首先，您需要将合约部署到以太坊网络，这实际上也是一个操作步骤。然后，您会调用 "set" 函数，并将参数设置为 "1"。如下图：

然后我们打开etherscan查看交易详情数据, 可以看到其附加数据如下图：

这个数据就是ABI的编码数据：

0x60fe47b10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001

ABI 编码分析

我们上面交易的附加数据拷贝出来分析一下，这个数据可以分成两个子部分：

• 函数选择器(4字节)
  0x60fe47b1
• 第一个参数(32字节)
  00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001

函数选择器值 实际是对函数签名字符串进行sha3（keccak256）哈希运算之后，取前4个字节，用代码表示就是：

bytes4(sha3(“set(uint256)”)) == 0x60fe47b1

参数部分则是使用对应的16进制数。

现在就容易理解附加数据怎么转化为对应的函数调用。

ABI 编码函数

有两种方法可以获得函数对应的ABI 数据

Solidity ABI 编码函数

Solidity提供了一些与ABI相关的API，用于直接获取ABI编码信息。这些函数包括：

1. abi.encode(...) 返回 (bytes)：用于计算参数的ABI编码。
2. abi.encodePacked(...) 返回 (bytes)：用于计算参数的紧密打包编码。
3. abi.encodeWithSelector(bytes4 selector, ...) 返回 (bytes)：用于计算函数选择器和参数的ABI编码。
4. abi.encodeWithSignature(string signature, ...) 返回 (bytes)：相当于abi.encodeWithSelector(bytes4(keccak256(signature)), ...)。

通过使用这些ABI编码函数，您可以获取ABI编码值，而无需实际调用函数。

我们通过一段代码来看看这些方法的使用：

pragma solidity ^0.4.24;

contract testABI {
uint storedData;

function set(uint x) public {
storedData = x;
}

function abiEncode() public constant returns (bytes) {
abi.encode(1); // 计算1的ABI编码
return abi.encodeWithSignature("set(uint256)", 1); //计算函数set(uint256) 及参数1 的ABI 编码
}
}

大家可以运行运行下abiEncode函数，它的输出其实就是前面调用的附加数据。

Web3 ABI 编码函数

另一个web3提供相应的API，例如使用web3计算函数选择器的方式如下：

web3.eth.abi.encodeFunctionSignature('myMethod(uint256,string)');

开发联系：DEXDAO