关于区块链开发:新手必看Rust-初学者如何编写-Gear-智能合约1

对于 Gear 合约的前置常识，能够先理解这篇文章： Gear 合约大揭秘。

本文将次要阐明如何应用 Rust 在 Gear 区块链网络上创立一个简略的去中心化应用程序。

咱们以一个投票应用程序为例，来钻研 Gear 智能合约的根底构造，以及学习如何应用程序的 Actor 模型架构，解决音讯，以及与状态进行交互。

本文旨在演示在 Gear 平台上创立应用程序是如何的简略和不便。

让咱们先从 Rust 开始

Rust 是一款重视平安和性能的多重编程范式的语言。它的构建思考到了速度和效率，提供了零老本的形象和性能个性。对于许多开发人员来说，它解决了其余底层语言 (如 c 和 c++) 的常见问题。

对于 Gear 为何应用 Rust，请看这篇文章：为什么 Gear 要应用 Rust？

此外，Rust 还有一个显著的长处：rust 代码能够编译为 wasm。

那么，让咱们开始在你的电脑上装置 Rust 吧。

首先，关上你最喜爱的终端并运行安装程序:

curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh

让咱们装置工具链来编译代码：

rustup toolchain add nightly
rustup target add wasm32-unknown-unknown --toolchain nightly
cargo install --git https://github.com/gear-tech/gear wasm-proc

所有准备就绪，是时候开始咱们的第一个程序了！

创立一个 Rust 程序

让咱们在 cargo 命令的帮忙下创立投票应用程序我的项目：

cargo new voting-app --lib

看看我的项目构造：

voting-app/
├── Cargo.toml
└── src
└── lib.rs

Cargo.toml 是 Rust 中的我的项目清单，它蕴含编译我的项目所需的元数据以及一些必要的依赖库：

[package]
name = "voting-app"
version = "0.1.0"
authors = ["Gear Technologies"]
edition = "2018"
license = "GPL-3.0"

[lib]
crate-type = ["cdylib"]

[dependencies]
gstd = {git = "https://github.com/gear-tech/gear", features = ["debug"] }
scale-info = {version = "1.0.0", default-features = false, features = ["derive"] }
codec = {package = "parity-scale-codec", version = "2.0.0", default-features = false, features = ["derive"] }
primitive-types = {version = "0.10.1", default-features = false, features = ["scale-info"]}

[profile.release]
lto = true
opt-level = 's'

关上 src/lib.rs 文件，在文件的结尾，导入咱们所需的 Gear 库文件。再看看这个程序的根本构造：

#![feature(const_btree_new)]
#![no_std]

// External packages (crates) and internal modules import
use codec::{Decode, Encode};
use gstd::{debug, msg, prelude::*};
use scale_info::TypeInfo;

// Init function that is executed once upon contract initialization
// Here is empty
#[no_mangle]
pub unsafe extern "C" fn init() {}

// Handle function that processes the incoming message
#[no_mangle]
pub unsafe extern "C" fn handle() {}

它是咱们的应用程序工作所必须的最小构造。init() 函数在上下文初始化期间执行一次，Handle 函数负责处理程序传入所有音讯。

接下来，咱们将增加一个 Voting 构造，它将蕴含处理程序状态的主代码。

#[derive(Clone)]
pub struct State {votes_received: BTreeMap<String, i32>,}

impl State {
    // Create a state
    pub const fn new() -> Self {
        Self {votes_received: BTreeMap::new(),
        }
    }

    // Add new candidate
    pub fn add_candidate(&mut self, candidate: String) {self.votes_received.insert(candidate, 0);
    }

    // Vote for the candidate by name. If candidate no exist add it
    pub fn vote_for_candidate(&mut self, name: String) {let counter = self.votes_received.entry(name).or_insert(0);
        *counter += 1;
    }
}

// The state itself (i.e. the variable state will be accessed through)
static mut STATE: State = State::new();

咱们还须要定义用于实现输出、输入通信接口的元数据结构。本文形容的办法是不同编程语言之间互相交互的二进制映射。例如，因为程序是编译成 WASM 格局的，因而它只能了解字节语言。为了简化操作，咱们提前定义了数据结构，以便进一步进行编码和解码。为此，咱们应用一个非凡的宏 gstd::metadata!

gstd::metadata! {
   title: "Voting App",
   handle:
       input: Action,
   state:
       input: StateAction,
       output: StateReply,
}

当初让咱们开始解决传入的音讯。每当咱们的合约接管到一个传入音讯时，咱们将相应地解决它。让咱们来形容一下 handle () 函数:

#[derive(Debug, TypeInfo, Encode)]
pub enum StateReply {All(BTreeMap<String, i32>),
   VotesFor(i32),
}

#[derive(Debug, TypeInfo, Decode)]
pub enum StateAction {
   All,
   VotesFor(String),
}

// Handle function that processes the incoming message
#[no_mangle]
pub unsafe extern "C" fn handle() {let action: Action = msg::load().unwrap();

    debug!("Received action: {:?}", action);

    match action {Action::AddCandidate(name) => {STATE.add_candidate(name.clone());

            msg::reply((), 0, 0);

            debug!("Added new candidate: {:?}", name);
        }

        Action::VoteForCandidate(name) => {STATE.vote_for_candidate(name.clone());

            msg::reply((), 0, 0);

            debug!("Voted for: {:?}", name);
        }
    }
}

当初咱们能够和咱们的程序交换了。退出候选人并为其投票。剩下的就是让咱们的程序，让所有的候选人或者某一个人的名字被显示进去。为此，咱们将应用 meta _ state ()函数，它将立刻返回状态，而不须要任何开销。

// The function that returns a part of memory with a state
#[no_mangle]
pub unsafe extern "C" fn meta_state() -> *mut [i32; 2] {let query: StateAction = msg::load().expect("failed to decode input argument");

   let encoded = match query {StateAction::All => StateReply::All(STATE.votes_received.clone()).encode(),

       StateAction::VotesFor(name) => {
           let votes_for_candidate = STATE
               .votes_received
               .get(&name)
               .expect("Can't find any candidate");

           StateReply::VotesFor(votes_for_candidate.clone()).encode()}
   };

   let result = gstd::macros::util::to_wasm_ptr(&encoded[..]);
   core::mem::forget(encoded);

   result
}

源文件：https://github.com/gear-tech/…

构建 Gear 程序

咱们的智能合约筹备好了! 当初它须要被编译并上传到 Gear 区块链。让咱们开始吧！

在投票应用程序文件夹中，咱们编译了咱们的智能合约:

RUSTFLAGS="-C link-args=--import-memory" cargo +nightly build --release --target=wasm32-unknown-unknown

wasm-proc --path ./target/wasm32-unknown-unknown/release/voting_app.wasm

咱们的应用程序编译胜利后，最终的指标文件在 target/wasm32-unknown-unknown/release/voting-app.opt.wasm 和 target/wasm32-unknown-unknown/release/voting-app.meta.wasm(meta.wasm 是一个用于与 javascript 程序交互的二进制接口)

须要用到的其余工具

📦 装置 Polkadot.js 扩大

下载并装置 Polkadot.js 浏览器扩大：https://polkadot.js.org/exten…

👛 创立账户

应用 Polkadot.js 扩大创立一个新帐户。不要遗记将助记词和明码保留在平安的中央。

✉️ 上传程序

• 跳转到 https://idea.gear-tech.io/
• 应用 Connect 按钮连贯到你的账户，容许网站拜访你的 Polkadot.js 插件中的钱包。
• 应用“获取测试帐户”按钮为你的测试帐户充值。此按钮能够按几次。
• 上传程序 (.opt.wasm) 和 元数据(.meta.wasm)，并给程序起一个有意义的名字，并将 gas 下限设置为 100,000,000。应用 Polkadot.js 插件对交易进行签名。
• 在最近上传的程序页面找到该程序并复制它的地址。

📒 减少新的候选人 / 投票给候选人

• 在“所有程序”局部中找到你的程序并关上音讯发送表单。
• 减少一个新的候选人或者投票给现有的候选人
• 将 gas 限度设置为 300,000,000，而后单击 Send request。

📒 读取状态

• 跳转到在程序页面中读取状态
• 输出候选人名字作取得它的选票数量，或者让输出为空，查看目前所有的候选人。

在下一篇文章中，咱们将会学习如何应用 gtest 库为 Gear 智能合约编写测试用例。

对于 GearFans

Gear 是波卡生态的计算组件，GearFans 是 Gear 爱好者社区。

• 官网：https://gear-tech.io/
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