Solidity可以通過兩種不同的方式生成EVM字節(jié)碼：直接從Solidity到EVM操作碼（“舊codegen”），或者通過Yul（“new codegen”或“IR-based codegen”）中的中間表示（“IR”）。

引入基于 IR 的代碼生成器，不僅使代碼生成更加透明和可審計，而且還實現(xiàn)了跨功能的更強大的優(yōu)化傳遞。

您可以使用標準 json 中的選項在命令行上啟用它，我們鼓勵每個人嘗試一下！--via-ir{"viaIR": true}

出于幾個原因，舊的和基于IR的代碼生成器之間存在微小的語義差異，主要是在我們不希望人們依賴這種行為的領(lǐng)域。本節(jié)重點介紹舊的和基于 IR 的編碼機之間的主要區(qū)別。

僅語義更改

本節(jié)列出了僅語義的更改，因此可能會在現(xiàn)有代碼中隱藏新的和不同的行為。

• 在繼承的情況下，狀態(tài)變量初始化的順序已更改。

  順序曾經(jīng)是：

  • 所有狀態(tài)變量在開始時都為零初始化。

  • 評估從最派生到大多數(shù)基本協(xié)定的基本構(gòu)造函數(shù)參數(shù)。

  • 初始化整個繼承層次結(jié)構(gòu)中的所有狀態(tài)變量，從最基本到最派生。

  • 對線性化層次結(jié)構(gòu)中從最基本到最派生的所有協(xié)定運行構(gòu)造函數(shù)（如果存在）。

  新訂單：

  • 所有狀態(tài)變量在開始時都為零初始化。

  • 評估從最派生到大多數(shù)基本協(xié)定的基本構(gòu)造函數(shù)參數(shù)。

  • 對于線性化層次結(jié)構(gòu)中從最基本到最派生的每個合約：

    1. 初始化狀態(tài)變量。

    2. 運行構(gòu)造函數(shù)（如果存在）。

  這會導(dǎo)致合約的差異，其中狀態(tài)變量的初始值依賴于另一個合約中構(gòu)造函數(shù)的結(jié)果：

  // SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
  pragma solidity >=0.7.1;
  
  contract A {
      uint x;
      constructor() {
          x = 42;
      }
      function f() public view returns(uint256) {
          return x;
      }
  }
  contract B is A {
      uint public y = f();
  }
  

  以前，將設(shè)置為 0。這是因為我們將首先初始化狀態(tài)變量：首先，設(shè)置為0，并且在初始化時，將返回0，導(dǎo)致也為0。使用新規(guī)則，將設(shè)置為42。我們首先初始化為 0，然后調(diào)用 A 的構(gòu)造函數(shù)，該構(gòu)造函數(shù)設(shè)置為 42。最后，在初始化時，返回 42，導(dǎo)致為 42。yxyf()yyxxyf()y

• 刪除存儲結(jié)構(gòu)時，包含結(jié)構(gòu)成員的每個存儲槽都將完全設(shè)置為零。以前，填充空間保持不變。因此，如果結(jié)構(gòu)中的填充空間用于存儲數(shù)據(jù)（例如，在合約升級的上下文中），您必須知道現(xiàn)在也會清除添加的成員（雖然過去不會清除它）。delete

  // SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
  pragma solidity >=0.7.1;
  
  contract C {
      struct S {
          uint64 y;
          uint64 z;
      }
      S s;
      function f() public {
          // ...
          delete s;
          // s occupies only first 16 bytes of the 32 bytes slot
          // delete will write zero to the full slot
      }
  }
  

  對于隱式刪除，我們具有相同的行為，例如，當結(jié)構(gòu)數(shù)組被縮短時。

• 函數(shù)修飾符的實現(xiàn)方式與函數(shù)參數(shù)和返回變量略有不同。如果在修飾符中多次計算占位符，這尤其有效。在舊的代碼生成器中，每個函數(shù)參數(shù)和返回變量在堆棧上都有一個固定的槽。如果函數(shù)由于多次使用或在循環(huán)中使用而多次運行，則在下次執(zhí)行函數(shù)時，對函數(shù)參數(shù)或返回變量值的更改可見。新的代碼生成器使用實際函數(shù)實現(xiàn)修飾符，并傳遞函數(shù)參數(shù)。這意味著對函數(shù)體的多次計算將獲得相同的參數(shù)值，并且對返回變量的影響是，對于每次執(zhí)行，它們都會重置為其默認（零）值。_;_;

  // SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
  pragma solidity >=0.7.0;
  contract C {
      function f(uint a) public pure mod() returns (uint r) {
          r = a++;
      }
      modifier mod() { _; _; }
  }
  

  如果在舊代碼生成器中執(zhí)行，它將返回 ，而在使用新代碼生成器時將返回。f(0)21

  // SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
  pragma solidity >=0.7.1 <0.9.0;
  
  contract C {
      bool active = true;
      modifier mod()
      {
          _;
          active = false;
          _;
      }
      function foo() external mod() returns (uint ret)
      {
          if (active)
              ret = 1; // Same as ``return 1``
      }
  }
  

  該函數(shù)返回以下值：C.foo()

  • 舊代碼生成器：因為返回變量在第一次求值之前僅初始化為一次，然后被 .它不會在第二次評估中再次初始化，也不會顯式分配它（由于 ），因此它保留其第一個值。10_;return 1;_;foo()active == false

  • 新的代碼生成器：因為所有參數(shù)（包括返回參數(shù)）將在每次評估之前重新初始化。0_;

• 將數(shù)組從內(nèi)存復(fù)制到存儲以不同的方式實現(xiàn)。舊的代碼生成器總是復(fù)制完整的單詞，而新的代碼生成器在其結(jié)束后剪切字節(jié)數(shù)組。舊行為可能導(dǎo)致在陣列結(jié)束后（但仍在同一存儲插槽中）復(fù)制臟數(shù)據(jù)。這會導(dǎo)致某些合約的差異，例如：bytes

  // SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
  pragma solidity >=0.8.1;
  
  contract C {
      bytes x;
      function f() public returns (uint r) {
          bytes memory m = "tmp";
          assembly {
              mstore(m, 8)
              mstore(add(m, 32), "deadbeef15dead")
          }
          x = m;
          assembly {
              r := sload(x.slot)
          }
      }
  }
  

  以前會返回（它具有正確的長度，并且正確的前8個元素，但隨后它包含通過程序集設(shè)置的臟數(shù)據(jù)）?，F(xiàn)在它正在返回（它具有正確的長度和正確的元素，但不包含多余的數(shù)據(jù)）。f()0x64656164626565663135646561640000000000000000000000000000000000100x6465616462656566000000000000000000000000000000000000000000000010

• 對于舊代碼生成器，表達式的計算順序是未指定的。對于新的代碼生成器，我們嘗試按源代碼順序（從左到右）進行評估，但不保證。這可能導(dǎo)致語義差異。

  例如：

  // SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
  pragma solidity >=0.8.1;
  contract C {
      function preincr_u8(uint8 a) public pure returns (uint8) {
          return ++a + a;
      }
  }
  

  該函數(shù)返回以下值：preincr_u8(1)

  • 舊代碼生成器：3（），但返回值通常未指定1 + 2

  • 新代碼生成器：4（）但不保證返回值2 + 2

  另一方面，函數(shù)參數(shù)表達式由兩個代碼生成器以相同的順序計算，但全局函數(shù)和 .例如：addmodmulmod

  // SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
  pragma solidity >=0.8.1;
  contract C {
      function add(uint8 a, uint8 b) public pure returns (uint8) {
          return a + b;
      }
      function g(uint8 a, uint8 b) public pure returns (uint8) {
          return add(++a + ++b, a + b);
      }
  }
  

  該函數(shù)返回以下值：g(1, 2)

  • 舊代碼生成器：（）但返回值通常未指定10add(2 + 3, 2 + 3)

  • 新代碼生成器：但不能保證返回值10

  全局函數(shù)的參數(shù)，由舊代碼生成器從右到左計算，由新代碼生成器從左到右計算。例如：addmodmulmod

  // SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
  pragma solidity >=0.8.1;
  contract C {
      function f() public pure returns (uint256 aMod, uint256 mMod) {
          uint256 x = 3;
          // Old code gen: add/mulmod(5, 4, 3)
          // New code gen: add/mulmod(4, 5, 5)
          aMod = addmod(++x, ++x, x);
          mMod = mulmod(++x, ++x, x);
      }
  }
  

  該函數(shù)返回以下值：f()

  • 舊代碼生成器：和aMod = 0mMod = 2

  • 新的代碼生成器：和aMod = 4mMod = 0

• 新的代碼生成器對可用內(nèi)存指針施加了 （） 的硬限制。如果分配的值超過此限制，則會恢復(fù)。舊的代碼生成器沒有此限制。type(uint64).max0xffffffffffffffff

  例如：

  // SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
  pragma solidity >0.8.0;
  contract C {
      function f() public {
          uint[] memory arr;
          // allocation size: 576460752303423481
          // assumes freeMemPtr points to 0x80 initially
          uint solYulMaxAllocationBeforeMemPtrOverflow = (type(uint64).max - 0x80 - 31) / 32;
          // freeMemPtr overflows UINT64_MAX
          arr = new uint[](solYulMaxAllocationBeforeMemPtrOverflow);
      }
  }
  

  函數(shù) f（） 的行為如下：

  • 舊代碼生成器：在大內(nèi)存分配后將數(shù)組內(nèi)容清零時耗盡氣體

  • 新的代碼生成器：由于可用內(nèi)存指針溢出而恢復(fù)（不會耗盡氣體）

內(nèi)部

內(nèi)部函數(shù)指針

舊的代碼生成器使用代碼偏移量或標記作為內(nèi)部函數(shù)指針的值。這尤其復(fù)雜，因為這些偏移量在構(gòu)造時和部署后是不同的，并且值可以通過存儲跨越此邊界。因此，兩個偏移量在構(gòu)造時被編碼為相同的值（不同的字節(jié)）。

在新的代碼生成器中，函數(shù)指針使用按順序分配的內(nèi)部 ID。由于無法通過跳轉(zhuǎn)進行調(diào)用，因此通過函數(shù)指針的調(diào)用始終必須使用內(nèi)部調(diào)度函數(shù)，該函數(shù)使用語句來選擇正確的函數(shù)。switch

該 ID 是為未初始化的函數(shù)指針保留的，這些指針在調(diào)用時會導(dǎo)致調(diào)度函數(shù)中的死機。0

在舊的代碼生成器中，內(nèi)部函數(shù)指針使用一個特殊函數(shù)進行初始化，該函數(shù)總是會導(dǎo)致死機。這會導(dǎo)致在構(gòu)造時對存儲中的內(nèi)部函數(shù)指針進行存儲寫入。

清理

舊代碼生成器僅在操作之前執(zhí)行清理，其結(jié)果可能受臟位值的影響。新的代碼生成器在任何可能導(dǎo)致臟位的操作后執(zhí)行清理。希望優(yōu)化器足夠強大，可以消除冗余的清理操作。

例如：

// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
pragma solidity >=0.8.1;
contract C {
    function f(uint8 a) public pure returns (uint r1, uint r2)
    {
        a = ~a;
        assembly {
            r1 := a
        }
        r2 = a;
    }
}

該函數(shù)返回以下值：f(1)

• 舊代碼生成器：（，fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffe00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000fe)

• 新的代碼生成器：（，00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000fe00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000fe)

請注意，與新代碼生成器不同，舊代碼生成器在位不賦值 （） 之后不執(zhí)行清理。這會導(dǎo)致分配不同的值（在內(nèi)聯(lián)程序集塊內(nèi)）以在舊代碼生成器和新代碼生成器之間返回值。但是，在將 的新值 分配給 之前，這兩個代碼生成器都會執(zhí)行清理。a = ~ar1ar2