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函数

FunC 程序本质上是一系列函数声明/定义和全局变量声明。本节涵盖了第一个主题。

任何函数声明或定义都以一个共同的模式开始，接下来有三种情况之一：

  • 单个 ;，表示函数已声明但尚未定义。它可能会在同一文件中的后面或在传递给 FunC 编译器的其他文件中定义。例如，

    int add(int x, int y);

    是一个名为 add 类型为 (int, int) -> int 的函数的简单声明。

  • 汇编函数体定义。这是通过低层级 TVM 原语定义函数以便在 FunC 程序中后续使用的方法。例如，

    int add(int x, int y) asm "ADD";

    是同一个 add 函数的汇编定义，类型为 (int, int) -> int，将转换为 TVM 操作码 ADD。

  • 常规块语句函数体定义。这是定义函数的常用方式。例如，

    int add(int x, int y) {
      return x + y;
    }

    是 add 函数的常规定义。

函数声明​

如前所述，任何函数声明或定义都以一个共同的模式开始。以下是该模式：

[<forall declarator>] <return_type> <function_name>(<comma_separated_function_args>) <specifiers>

其中 [ ... ] 对应于可选条目。

函数名​

函数名可以是任何标识符，也可以以 . 或 ~ 符号开头。这些符号的含义在声明部分解释。

例如，udict_add_builder?、dict_set 和 ~dict_set 都是有效且不同的函数名。（它们在 stdlib.fc 中定义。）

特殊函数名​

FunC（实际上是 Fift 汇编器）有几个预定义的保留函数名，具有预定义的id。

  • main 和 recv_internal 的 id 为 0
  • recv_external 的 id 为 -1
  • run_ticktock 的 id 为 -2

每个程序必须有一个 id 为 0 的函数，即 main 或 recv_internal 函数。 run_ticktock 在特殊智能合约的 ticktock 交易中被调用。

接收内部消息​

recv_internal 在智能合约接收到内部入站消息时被调用。 当 TVM 初始化 时，栈上有一些变量，通过在 recv_internal 中设置参数，我们使智能合约代码能够了解其中的一些变量。那些代码不知道的变量将永远躺在栈底，从未被触及。

因此，以下每个 recv_internal 声明都是正确的，但具有较少变量的声明将稍微节省一些gas（每个未使用的参数都会增加额外的 DROP 指令）


() recv_internal(int balance, int msg_value, cell in_msg_cell, slice in_msg) {}
() recv_internal(int msg_value, cell in_msg_cell, slice in_msg) {}
() recv_internal(cell in_msg_cell, slice in_msg) {}
() recv_internal(slice in_msg) {}

接收外部消息​

recv_external 用于入站外部消息。

返回类型​

返回类型可以是类型部分中描述的任何原子或复合类型。例如，

int foo();
(int, int) foo'();
[int, int] foo''();
(int -> int) foo'''();
() foo''''();

都是有效的函数声明。

也允许类型推断。例如，

_ pyth(int m, int n) {
  return (m * m - n * n, 2 * m * n, m * m + n * n);
}

是 pyth 函数的有效定义，类型为 (int, int) -> (int, int, int)，用于计算勾股数。

函数参数​

函数参数由逗号分隔。以下是参数的有效声明方式：

  • 普通声明：类型 + 名称。例如，int x 是函数声明 () foo(int x); 中类型为 int、名称为 x 的参数声明。
  • 未使用的参数声明：只有类型。例如， 
    int first(int x, int) {
      return x;
    }
    是类型为 (int, int) -> int 的有效函数定义。
  • 推断类型的参数声明：只有名称。例如， 
    int inc(x) {
      return x + 1;
    }
    是类型为 int -> int 的有效函数定义。x 的 int 类型由类型检查器推断。

请注意，尽管函数可能看起来像是多个参数的函数，实际上它是一个单一张量类型参数的函数。要了解差异，请参阅函数应用。然而，参数张量的组成部分通常被称为函数参数。

函数调用​

非修改方法​

信息

非修改函数支持使用 . 的简短函数调用形式

example(a);
a.example();

如果函数至少有一个参数，它可以作为非修改方法被调用。例如，store_uint 的类型为 (builder, int, int) -> builder（第二个参数是要存储的值，第三个是位长度）。begin_cell 是创建新构建器的函数。以下代码等效：

builder b = begin_cell();
b = store_uint(b, 239, 8);
builder b = begin_cell();
b = b.store_uint(239, 8);

因此，函数的第一个参数可以在函数名前传递给它，如果用 . 分隔。代码可以进一步简化：

builder b = begin_cell().store_uint(239, 8);

也可以进行多次方法调用：

builder b = begin_cell().store_uint(239, 8)
                        .store_int(-1, 16)
                        .store_uint(0xff, 10);

修改函数​

信息

修改函数支持使用 ~ 和 . 运算符的简短形式。

如果函数的第一个参数的类型为 A，并且函数的返回值形状为 (A, B)，其中 B 是某种任意类型，则该函数可以作为修改方法被调用。

修改函数调用可以接受一些参数并返回一些值，但它们会修改第一个参数，即将返回值的第一个组件分配给第一个参数中的变量。

a~example();
a = example(a);

例如，假设 cs 是一个cell切片，load_uint 的类型为 (slice, int) -> (slice, int)：它接受一个cell切片和要加载的位数，然后返回切片的剩余部分和加载的值。以下代码等效：

(cs, int x) = load_uint(cs, 8);
(cs, int x) = cs.load_uint(8);
int x = cs~load_uint(8);

在某些情况下，我们希望将不返回任何值并且只修改第一个参数的函数用作修改方法。可以使用cell类型如下操作：假设我们想定义类型为 int -> int 的函数 inc，它用于递增一个整数，并将其用作修改方法。然后我们应该将 inc 定义为类型为 int -> (int, ()) 的函数：

(int, ()) inc(int x) {
  return (x + 1, ());
}

这样定义后，它可以用作修改方法。以下将递增 x。

x~inc();

. 和 ~ 在函数名中​

假设我们还想将 inc 用作非修改方法。我们可以写类似的东西：

(int y, _) = inc(x);

但可以重写 inc 作为修改方法的定义。

int inc(int x) {
  return x + 1;
}
(int, ()) ~inc(int x) {
  return (x + 1, ());
}

然后像这样调用它：

x~inc();
int y = inc(x);
int z = x.inc();

第一个调用将修改 x；第二个和第三个不会。

总结一下，当以非修改或修改方法（即使用 .foo 或 ~foo 语法）调用名为 foo 的函数时，如果存在 .foo 或 ~foo 的定义，FunC 编译器将分别使用 .foo 或 ~foo 的定义，如果没有，则使用 foo 的定义。

修饰符​

有三种类型的修饰符：impure，inline/inline_ref 和 method_id。可以在函数声明中放置一种、几种或不放置任何修饰符，但目前它们必须以正确的顺序呈现。例如，不允许在 inline 之后放置 impure。

非纯修饰符(Impure specifier)​

impure 修饰符意味着函数可能有一些不可忽略的副作用。例如，如果函数可以修改合约存储、发送消息或在某些数据无效时抛出异常，并且函数旨在验证这些数据，那么我们应该放置 impure 修饰符。

如果未指定 impure，并且未使用函数调用的结果，则 FunC 编译器可能会并将删除此函数调用。

例如，在 stdlib.fc 函数中

int random() impure asm "RANDU256";

被定义。使用 impure 是因为 RANDU256 改变了随机数生成器的内部状态。

内联修饰符(Inline specifier)​

如果函数具有 inline 修饰符，则其代码实际上在调用该函数的每个地方都被替换。不言而喻，递归调用内联函数是不可能的。

例如，您可以在此示例中像这样使用 inline：ICO-Minter.fc

() save_data(int total_supply, slice admin_address, cell content, cell jetton_wallet_code) impure inline {
  set_data(begin_cell()
            .store_coins(total_supply)
            .store_slice(admin_address)
            .store_ref(content)
            .store_ref(jetton_wallet_code)
           .end_cell()
          );
}

Inline_ref 修饰符(Inline_ref specifier)​

带有 inline_ref 修饰符的函数代码放在单独的cell中，每次调用该函数时，TVM 都会执行 CALLREF 命令。因此，它与 inline 类似，但因为cell可以在没有重复的情况下在多个地方重复使用，所以几乎总是更有效率地使用 inline_ref 修饰符而不是 inline，除非该函数确实只被调用一次。inline_ref 函数的递归调用仍然不可能，因为 TVM cell中没有循环引用。

method_id​

TVM 程序中的每个函数都有一个内部整数 id，可以通过该 id 调用它。普通函数通常由从 1 开始的连续整数编号，但合约的 get 方法由其名称的 crc16 散列编号。method_id(<some_number>) 修饰符允许将函数的 id 设置为指定的值，而 method_id 使用默认值 (crc16(<function_name>) & 0xffff) | 0x10000。如果函数具有 method_id 修饰符，那么它可以通过其名称作为 get 方法在 lite-client 或 ton-explorer 中被调用。

例如，

(int, int) get_n_k() method_id {
  (_, int n, int k, _, _, _, _) = unpack_state();
  return (n, k);
}

是多重签名合约的 get 方法。

使用 forall 的多态性​

在任何函数声明或定义之前，都可以有 forall 类型变量声明符。它具有以下语法：

forall <comma_separated_type_variables_names> ->

其中类型变量名称可以是任何标识符。通常，它们以大写字母命名。

例如，

forall X, Y -> [Y, X] pair_swap([X, Y] pair) {
  [X p1, Y p2] = pair;
  return [p2, p1];
}

是一个接受长度恰好为 2 的元组的函数，但组件中的值可以是任何（单个堆栈条目）类型，并将它们互换。

pair_swap([2, 3]) 将产生 [3, 2]，而 pair_swap([1, [2, 3, 4]]) 将产生 [[2, 3, 4], 1]。

在此示例中，X 和 Y 是类型变量。当调用函数时，类型变量被实际类型替换，函数的代码被执行。请注意，尽管函数是多态的，但每种类型替换的实际汇编代码是相同的。这本质上是通过堆栈操作原语的多态性实现的。目前，不支持其他形式的多态性（如带有类型类的特设多态性）。

另外，值得注意的是，X 和 Y 的类型宽度假定为 1；也就是说，X 或 Y 的值必须占据单个堆栈条目。因此，您实际上不能在类型为 [(int, int), int] 的元组上调用函数 pair_swap，因为类型 (int, int) 的宽度为 2，即它占据 2 个堆栈条目。

汇编函数体定义​

如上所述，可以通过汇编代码定义函数。语法是 asm 关键字，后跟一个或多个表示为字符串的汇编命令。 例如，可以定义：

int inc_then_negate(int x) asm "INC" "NEGATE";

– 一个递增整数然后取反的函数。对这个函数的调用将被转换为两个汇编命令 INC 和 NEGATE。定义该函数的另一种方式是：

int inc_then_negate'(int x) asm "INC NEGATE";

INC NEGATE 将被 FunC 视为一个汇编命令，但这是可以的，因为 Fift 汇编器知道这是两个单独的命令。

信息

汇编命令列表可以在这里找到：TVM 指令。

重新排列堆栈条目​

在某些情况下，我们希望以与汇编函数所需的顺序不同的顺序传递参数，或/和以不同于命令返回的堆栈条目顺序获取结果。我们可以通过添加相应的堆栈原语来手动重新排列堆栈，但 FunC 可以自动完成此操作。

信息

请注意，在手动重新排列的情况下，参数将按重新排列的顺序计算。要覆盖此行为，请使用 #pragma compute-asm-ltr：compute-asm-ltr

例如，假设汇编命令 STUXQ 接受一个整数、构建器和整数；然后返回构建器以及表示操作成功或失败的整数标志。 我们可以定义函数：

(builder, int) store_uint_quite(int x, builder b, int len) asm "STUXQ";

但是，假设我们想重新排列参数。那么我们可以定义：

(builder, int) store_uint_quite(builder b, int x, int len) asm(x b len) "STUXQ";

因此，您可以在 asm 关键字后面指示所需的参数顺序。

我们还可以像这样重新排列返回值：

(int, builder) store_uint_quite(int x, builder b, int len) asm( -> 1 0) "STUXQ";

数字对应于返回值的索引（0 是返回值中最深的堆栈条目）。

这些技术的组合也是可能的。

(int, builder) store_uint_quite(builder b, int x, int len) asm(x b len -> 1 0) "STUXQ";

多行 asms​

多行汇编命令甚至 Fift 代码片段可以通过以 """ 开始和结束的多行字符串定义。

slice hello_world() asm """
  "Hello"
  " "
  "World"
  $+ $+ $>s
  PUSHSLICE
""";
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