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WTF Solidity极简入门: 23. Delegatecall

我最近在重新学 Solidity，巩固一下细节，也写一个“WTF Solidity极简入门”，供小白们使用（编程大佬可以另找教程），每周更新 1-3 讲。

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Delegatecall

delegatecall与call类似，是Solidity中地址类型的低级成员函数。delegate中是委托/代表的意思，那么delegatecall委托了什么？

当用户A通过合约B来call合约C的时候，执行的是合约C的函数，上下文(Context，可以理解为包含变量和状态的环境)也是合约C的：msg.sender是B的地址，并且如果函数改变一些状态变量，产生的效果会作用于合约C的变量上。

而当用户A通过合约B来delegatecall合约C的时候，执行的是合约C的函数，但是上下文仍是合约B的：msg.sender是A的地址，并且如果函数改变一些状态变量，产生的效果会作用于合约B的变量上。

大家可以这样理解：一个投资者（用户A）把他的资产（B合约的状态变量）都交给一个风险投资代理（C合约）来打理。执行的是风险投资代理的函数，但是改变的是资产的状态。

delegatecall语法和call类似，也是：

目标合约地址.delegatecall(二进制编码);

其中二进制编码利用结构化编码函数abi.encodeWithSignature获得：

abi.encodeWithSignature("函数签名", 逗号分隔的具体参数)

函数签名为"函数名（逗号分隔的参数类型）"。例如abi.encodeWithSignature("f(uint256,address)", _x, _addr)。

和call不一样，delegatecall在调用合约时可以指定交易发送的gas，但不能指定发送的ETH数额

注意：delegatecall有安全隐患，使用时要保证当前合约和目标合约的状态变量存储结构相同，并且目标合约安全，不然会造成资产损失。

什么情况下会用到delegatecall?

目前delegatecall主要有两个应用场景：

1. 代理合约（Proxy Contract）：将智能合约的存储合约和逻辑合约分开：代理合约（Proxy Contract）存储所有相关的变量，并且保存逻辑合约的地址；所有函数存在逻辑合约（Logic Contract）里，通过delegatecall执行。当升级时，只需要将代理合约指向新的逻辑合约即可。

2. EIP-2535 Diamonds（钻石）：钻石是一个支持构建可在生产中扩展的模块化智能合约系统的标准。钻石是具有多个实施合约的代理合约。 更多信息请查看：钻石标准简介。

delegatecall例子

调用结构：你（A）通过合约B调用目标合约C。

被调用的合约C

我们先写一个简单的目标合约C：有两个public变量：num和sender，分别是uint256和address类型；有一个函数，可以将num设定为传入的_num，并且将sender设为msg.sender。

// 被调用的合约C
contract C {
    uint public num;
    address public sender;

    function setVars(uint _num) public payable {
        num = _num;
        sender = msg.sender;
    }
}

发起调用的合约B

首先，合约B必须和目标合约C的变量存储布局必须相同 —— 即存在两个 public 变量且变量类型顺序为 uint256 和 address

注意： 变量名称可以不同

contract B {
    uint public num;
    address public sender;
}

接下来，我们分别用call和delegatecall来调用合约C的setVars函数，更好的理解它们的区别。

callSetVars函数通过call来调用setVars。它有两个参数_addr和_num，分别对应合约C的地址和setVars的参数。

// 通过call来调用C的setVars()函数，将改变合约C里的状态变量
function callSetVars(address _addr, uint _num) external payable{
    // call setVars()
    (bool success, bytes memory data) = _addr.call(
        abi.encodeWithSignature("setVars(uint256)", _num)
    );
}

而delegatecallSetVars函数通过delegatecall来调用setVars。与上面的callSetVars函数相同，有两个参数_addr和_num，分别对应合约C的地址和setVars的参数。

// 通过delegatecall来调用C的setVars()函数，将改变合约B里的状态变量
function delegatecallSetVars(address _addr, uint _num) external payable{
    // delegatecall setVars()
    (bool success, bytes memory data) = _addr.delegatecall(
        abi.encodeWithSignature("setVars(uint256)", _num)
    );
}

在remix上验证

1. 首先，我们把合约B和C都部署好

   

2. 部署之后，查看C合约状态变量的初始值，B合约的状态变量也是一样。

   

3. 此时，调用合约B中的callSetVars，传入参数为合约C地址和10

   

4. 运行后，合约C中的状态变量将被修改：num被改为10，sender变为合约B的地址

   

5. 接下来，我们调用合约B中的delegatecallSetVars，传入参数为合约C地址和100

   

6. 由于是delegatecall，上下文为合约B。在运行后，合约B中的状态变量将被修改：num被改为100，sender变为你的钱包地址。合约C中的状态变量不会被修改。

   

总结

这一讲我们介绍了Solidity中的另一个低级函数delegatecall。与call类似，它可以用来调用其他合约；不同点在于运行的上下文，B call C，上下文为C；而B delegatecall C，上下文为B。目前delegatecall最大的应用是代理合约和EIP-2535 Diamonds（钻石）。