第六章 | Solidity 函数与可见性修饰符全面讲解

📚 第六章 | Solidity 函数与可见性修饰符全面讲解

——写对函数，合约安全又高效！

✅ 本章导读

智能合约中，函数 是一切交互的入口。
不管你是发币、发 NFT、做 DeFi，所有的链上操作都要通过函数来完成。

而 Solidity 的函数有非常细的权限管理和执行逻辑，如果不懂这些规则，你可能会：

• 把外部接口暴露成公开函数 → 被黑客利用
• 没理解 view 和 pure，导致 Gas 浪费
• 不小心写出可重入函数，引发安全漏洞
• fallback 和 receive 函数没写好，收不到 ETH
• 弄错 this. 内外部调用，Gas 费用直接翻倍

这一章，从基础写法到进阶用法，从安全优化到实战应用，一步步来。

✅ 本章你将掌握

1. Solidity 函数基础用法
2. 可见性修饰符（public / private / internal / external）
3. 状态修饰符（pure / view / payable）
4. 特殊函数（constructor / fallback / receive）
5. 函数重载
6. 实战案例
7. 最佳实践和常见坑

1️⃣ Solidity 函数基础

Solidity 的函数就是对外暴露的接口，跟区块链用户交互、控制资产转移、调用合约的关键。

✅ 函数基本结构

function 函数名(参数) 可见性 状态修饰符 返回值类型 {
    // 函数逻辑
}

示例

function add(uint a, uint b) public pure returns (uint) {
    return a + b;
}

2️⃣ 函数的可见性修饰符（Visibility）

✅ public

任何人都能调，合约对外接口默认选择

function getBalance() public view returns (uint) {
    return address(this).balance;
}

✅ private

只能本合约内部访问，不能被继承合约访问

function _calcFee(uint amount) private pure returns (uint) {
    return amount * 2 / 100;
}

✅ internal

本合约 + 子合约能访问，继承模式下常用

function _mint(address to, uint amount) internal {
    balances[to] += amount;
}

✅ external

只能外部访问，不能内部直接调用（但可以用 this.函数()）

function deposit() external payable {
    balances[msg.sender] += msg.value;
}

⚠️ 常见坑

• external 比 public 更省 Gas（只读参数不复制）
• external 不支持内部函数直接调，除非 this.，但这样调用贵！
• 大多数项目 external 用于对外交易入口、跨合约调用接口

3️⃣ 状态修饰符（State Mutability）

✅ pure

• 无链上状态交互
• 仅纯运算

function add(uint a, uint b) public pure returns (uint) {
    return a + b;
}

✅ view

• 可读链上状态
• 不改变状态

function balanceOf(address user) public view returns (uint) {
    return balances[user];
}

✅ payable

• 函数可以收 ETH
• 不加 payable，用户打钱也进不来

function deposit() public payable {
    balances[msg.sender] += msg.value;
}

⚠️ 常见坑

• 收 ETH 必须 payable，不然交易直接失败
• payable 通常配合 receive() 或 fallback()
• 推荐给 constructor 加 payable，支持初始化打款

4️⃣ 特殊函数（constructor / receive / fallback）

👉 constructor（构造函数）

• 合约部署时自动执行一次
• 一般用于初始化 owner、配置参数

constructor(uint _initSupply) {
    owner = msg.sender;
    totalSupply = _initSupply;
}

⚠️ 注意

• 只能执行一次
• 不可被外部再次调用
• payable constructor 支持部署时转 ETH

👉 receive

• 专门收 ETH，必须 payable
• 无参数、无返回值

receive() external payable {
    emit Received(msg.sender, msg.value);
}

⚠️ 规则

• 用户 transfer() 或 send() 时自动触发
• 优先级高于 fallback
• 不写 receive()，收不到直接打进来的 ETH

👉 fallback

• 处理未定义函数调用
• 可以 payable 接收 ETH

fallback() external payable {
    emit Fallback(msg.sender, msg.value);
}

场景

• 升级代理合约
• 实现 call 路由
• 收未知函数调用
• 捕获错误转账

5️⃣ 函数重载（Overloading）

Solidity 支持多个重名函数，只要参数不同即可。

function register(string memory name) public { ... }

function register(string memory name, uint age) public { ... }

⚠️ 注意

• 只能在编译时决定，前端调用 ABI 必须明确区分
• 建议使用函数签名：functionName(type1,type2)

6️⃣ 实战案例 | 钱包合约函数设计

✅ 合约目标

• 用户打钱到合约
• owner 提现 ETH
• 记录充值、提现事件

✅ 合约代码

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.19;

contract SimpleWallet {
    address public owner;

    event Deposit(address indexed user, uint amount);
    event Withdraw(address indexed user, uint amount);

    error NotOwner(address caller);

    constructor() payable {
        owner = msg.sender;
    }

    receive() external payable {
        emit Deposit(msg.sender, msg.value);
    }

    fallback() external payable {
        emit Deposit(msg.sender, msg.value);
    }

    function deposit() external payable {
        emit Deposit(msg.sender, msg.value);
    }

    function withdraw(uint amount) external {
        if (msg.sender != owner) {
            revert NotOwner(msg.sender);
        }

        (bool success, ) = payable(owner).call{value: amount}("");
        require(success, "Withdraw failed");

        emit Withdraw(owner, amount);
    }

    function balance() external view returns (uint) {
        return address(this).balance;
    }
}

✅ 讲解

• receive() / fallback() 处理所有转账入口
• withdraw() 权限控制只允许 owner
• external + view 节省 Gas
• 自定义错误 NotOwner 节省报错 Gas
• call{value:} 安全转账，避免 transfer 限制
• constructor payable 支持部署时初始化充值

7️⃣ 最佳实践 & 常见坑

✅ 最佳实践

1. 外部调用用 external，内部调用 public
2. 纯计算函数用 pure，读状态 view
3. payable 明确收 ETH 的函数
4. receive() + fallback() 双保险收 ETH
5. 错误处理推荐用 revert + 自定义错误
6. onlyOwner 权限控制必须有
7. 事件必须 emit，前端数据靠事件同步

⚠️ 常见坑

• 函数没加 payable，导致 ETH 打不进来
• fallback() 没写 payable，ETH 被拒绝
• external 函数内部调用爆 Gas
• constructor 内部初始化没传值
• 函数权限设计不严密 → 被黑客攻击！

✅ 小结

这一章我们系统讲解了 Solidity 函数：
✔️ 函数的声明与结构
✔️ 可见性修饰符
✔️ 状态修饰符
✔️ 特殊函数（constructor、receive、fallback）
✔️ 函数重载
✔️ 实战设计安全函数体系

🎯 课后挑战

1. 编写一个 “白名单” DApp

• 注册白名单用户
• owner 批量添加/删除白名单
• 查询白名单状态
• 事件触发白名单变化
• fallback 接收 ETH 并记录日志

1. 用 Hardhat 部署本地测试
2. 写自动化测试覆盖各种调用

✅ 下一章预告｜第七章

👉 合约继承与接口
🚀 多合约协作开发
🚀 继承重写 / 函数重载 / 抽象合约
🚀 接口 interface 设计模式
🚀 实战 DAO / NFT 工厂合约
🚀 多继承冲突与钻石标准