7.7　智能合约案例：投票
本节将介绍⼀个⽤Solidity语⾔编写的智能合约案例。代码来源于“Solidity官⽅⽂档”中的⽰例。
该智能合约实现了⼀个⾃动化且透明的投票应⽤。投票发起⼈可以发起投票，将投票权赋予投票⼈；投票⼈可以⾃⼰投票，或将⾃⼰的票委托给其他投票⼈；任何⼈都可以公开查询投票的结果。
7.7.1　智能合约代码
实现上述功能的合约代码如下所⽰，并不复杂，语法跟JavaScript⼗分类似：
pragma solidity ^0.4.11;
contract Ballot {
struct Voter {
uint weight;
bool voted;
address delegate;
uint vote;
}
struct Proposal {
bytes32 name;
uint voteCount;
}
address public chairperson;
mapping(address => Voter) public voters;
Proposal[] public proposals;
// Create a new ballot to choose one of `proposalNames`
function Ballot(bytes32[] proposalNames) {
chairperson = msg.sender;
voters[chairperson].weight = 1;
for (uint i = 0; i < proposalNames.length; i++) {
proposals.push(Proposal({
name: proposalNames[i],
voteCount: 0
}));
}
}
// Give `voter` the right to vote on this ballot.
// May only be called by `chairperson`.
function giveRightToVote(address voter) {
require((msg.sender == chairperson) && !voters[voter].voted);
voters[voter].weight = 1;
}
// Delegate your vote to the voter `to`.
function delegate(address to) {
Voter sender = voters[msg.sender];
require(!sender.voted);
require(!sender.voted);
require(to != msg.sender);
while (voters[to].delegate != address(0)) {
开源代码查询网站
to = voters[to].delegate;
// We found a loop in the delegation, not allowed.
require(to != msg.sender);
}
sender.voted = true;
sender.delegate = to;
Voter delegate = voters[to];
if (delegate.voted) {
proposals[delegate.vote].voteCount += sender.weight;      } else {
delegate.weight += sender.weight;
}
}
// Give your vote (including votes delegated to you)
// to proposal `proposals[proposal].name`.
function vote(uint proposal) {
Voter sender = voters[msg.sender];
require(!sender.voted);
sender.voted = true;
sender.vote = proposal;
proposals[proposal].voteCount += sender.weight;
}
// @dev Computes the winning proposal taking all
/
/ previous votes into account.
function winningProposal() constant
returns (uint winningProposal)
{
uint winningVoteCount = 0;
for (uint p = 0; p < proposals.length; p++) {
if (proposals[p].voteCount > winningVoteCount) {
winningVoteCount = proposals[p].voteCount;
winningProposal = p;
}
}
}
// Calls winningProposal() function to get the index
// of the winner contained in the proposals array and then    // returns the name of the winner
function winnerName() constant
returns (bytes32 winnerName)
{
winnerName = proposals[winningProposal()].name;
}
}
7.7.2　代码解析
1.指定版本
在第⼀⾏，pragma关键字指定了和该合约兼容的编译器版本：
pragma solidity ^0.4.11;
该合约指定，不兼容⽐0.4.11更旧的编译器版本，且^符号表⽰也不兼容从0.5.0起的新编译器版本。即兼容版本范围是
0.4.11<=version<0.5.0。该语法与npm的版本描述语法⼀致。
2.结构体类型
Solidity中的合约（contract）类似⾯向对象编程语⾔中的类。每个合约可以包含状态变量、函数、事件、结构体类型和枚举类型等。⼀个合约也可以继承另⼀个合约。
在本例命名为Ballot的合约中，声明了两个结构体类型：Voter和Proposal：
·struct Voter：投票⼈，其属性包括uint weight（该投票⼈的权重）、bool voted（是否已投票）、address delegate（如果该投票⼈将投票委托给他⼈，则记录受委托⼈的账户地址）和uint vote（投票做出的选择，即相应提案的索引号）；
·struct Proposal：提案，其属性包括bytes32 name（名称）和uint voteCount（获得的票数）。
需要注意，address类型记录了⼀个以太坊账户的地址。address可看作⼀个数值类型，但也包括⼀些与以太币相 关的⽅法，如查询余额<address>.balance、向该地址转账<address>.transfer（uint256 amount）等。
3.状态变量
合约中的状态变量会长期保存在区块链中。通过调⽤合约中的函数，这些状态变量可以被读取和改写。
本例中声明了3个状态变量：chairperson、voters、proposals：
·address public chairperson：投票发起⼈，类型为address；
·mapping（address=>Voter）public voters：所有投票⼈，类型为address到Voter的映射；
·Proposal[]public proposals：所有提案，类型为动态⼤⼩的Proposal数组。
3个状态变量都使⽤了public关键字，使得变量可以被外部访问（即通过消息调⽤）。事实上，编译器会⾃动为public的变量创建同名的getter函数，供外部直接读取。
状态变量还可设置为internal或private。internal的状态变量只能被该合约和继承该合约的⼦合约访问，private的状态变量只能被该合约访问。状态变量默认为internal。
将上述关键状态信息设置为public能够增加投票的公平性和透明性。
4.函数
合约中的函数⽤于处理业务逻辑。函数的可见性默认为public，即可以从内部或外部调⽤，是合约的对外接⼝。函数可见性也可设置为external、internal和private。
本例实现了6个public函数，可看作6个对外接⼝，功能分别描述如下。
（1）创建投票
⽤函数function Ballot（bytes32[]proposalNames）创建⼀个新的投票。所有提案的名称通过参数bytes32[]proposalNames 传⼊，逐个记录到状态变量proposals中。同时⽤msg.sender获取当前调⽤消息的发送者的地址，记录为投票发起⼈chairperson， 该发起⼈投票权重设为1。
（2）赋予投票权
⽤函数function giveRightToVote（address voter）实现给投票⼈赋予投票权。该函数给address voter赋予投票权，即将voter的投票权重设为1，存⼊voters状态变量。
这个函数只有投票发起⼈chairperson可以调⽤。这⾥⽤到了
require（（msg.sender==chairperson）&&！voters[voter].voted）函数。如果 require中表达式结果为false，这次调⽤会中⽌，且回滚所有状态和以太币余额的改变到调⽤前。但已消耗的Gas不会返还。
（3）委托投票权
⽤函数function delegate（address to）把投票委托给其他投票⼈。其中，⽤voters[msg.sender]获取委托⼈，即此次调⽤的发起⼈。⽤require确保发起⼈没有投过票， 且不是委托给⾃⼰。由于被委托⼈也可能已将投票委托出去，所以接下来，⽤while循环查最终的投票代表。到后，如果投票代表已投票，则将委托⼈的权 重加到所投的提案上；如果投票代表还未投票，则将委托⼈的权重加到代表的权重上。
该函数使⽤了while循环，这⾥合约编写者需要⼗分谨慎，防⽌调⽤者消耗过多Gas，甚⾄出现死循环。
（4）进⾏投票
⽤函数function vote（uint proposal）实现投票过程。其中，⽤voters[msg.sender]获取投票⼈，即此次调⽤的发起⼈。接下来检查是否是重复投票，如果不是，进⾏投票后相关状态变量的更新。
（5）查询获胜提案
⽤函数function winningProposal（）constant returns（uint winningProposal）将返回获胜提案的索引号。
这⾥，returns（uint winningProposal）指定了函数的返回值类型，constant表⽰该函数不会改变合约状态变量的值。
函数通过遍历所有提案进⾏记票，得到获胜提案。
（6）查询获胜者名称
⽤函数function winnerName（）constant returns（bytes32 winnerName）实现返回获胜者的名称。这⾥采⽤内部调⽤winningProposal（）函数的⽅式获得获胜提案。如果需要采⽤外部调⽤，则需 要写为this.winningProposal（）。
本章⼩结
以太坊项⽬将区块链技术在的基础上进⾏了延伸，提出了打造更为通⽤的智能合约平台的宏⼤构想，并基于开源技术构建了以太坊为核⼼的开源⽣态系统。
本章内容介绍了以太坊的相关知识，包括核⼼概念、设计、⼯具，以及客户端的安装、智能合约的使⽤和编写等。
⽐照⽐特币项⽬，可以掌握以太坊的相关改进设计，并学习智能合约的编写。实际上，智能合约并不是
⼀个新兴概念，但区块链技术的出现为智能合约的“代码即律法”提供提供了信任基础和实施架构。通过引⼊智能合约，区块链技术释放了⽀持更多应⽤领域的巨⼤潜⼒。
以太坊项⽬将区块链技术在的基础上进⾏了延伸，提出了打造更为通⽤的智能合约平台的宏⼤构想，并基于开源技术构建了以太坊为核⼼的开源⽣态系统。
本章内容介绍了以太坊的相关知识，包括核⼼概念、设计、⼯具，以及客户端的安装、智能合约的使⽤和编写等。
⽐照⽐特币项⽬，可以掌握以太坊的相关改进设计，并学习智能合约的编写。实际上，智能合约并不是⼀个新兴概念，但区块链技术的出现为智能合约的“代码即律法”提供提供了信任基础和实施架构。通过引⼊智能合约，区块链技术释放了⽀持更多应⽤领域的巨⼤潜⼒。
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