1. 存储（Storage）中的数据布局

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1.1 基本原则（基本值类型）

• 独立变量互不影响，因此非常安全。
• 变量存储在slot中，共有2^256个slot，每个长度为256位。
• 从0开始连续存储（动态数组和映射除外），当有连续几个变量都小于256位时，会尝试将它们放在同一个slot中。
• 遵循以下规则：
• 小于256位的数据存储在低阶位置（右边）。
• Value types使用固定位数存储（例如uint128始终使用128位）。
• 当前slot不够存时，会存在下一个slot中。
• Structs和Array会在新的slot开始存储，并且紧密打包。
• Struct和Array后面的数据，会单开一个slot。

1.2 动态数组和映射

由于动态数组和映射的不可预测性，它们不像普通状态变量那样紧跟着存储，而是占用一个新的slot，再根据特定规则存储。

动态数组

• 在slot p的位置存储数组长度，在slot Keccak256(p)的位置开始存储数组元素。

Key	Value
slot 0	其他数据
...	...
slot p	数组长度
...	...
slot Keccak256(p)	元素1
slot Keccak256(p) + 1	元素2
...	...

function getHash(uint256 value) public pure returns (bytes32) {
    return keccak256(abi.encodePacked(value));
}

映射

• 在slot p的位置存储全0数据，表示此处是一个映射的开始。
• 映射的key存储在slot Keccak256(h(k) . p)，映射的value则直接存储在对应的slot中。

Key	Value
slot 0	其他数据
...	...
slot p	全0 (映射起始)
...	...
slot Keccak256(h(key1) . p)	key1.value
...	...
slot Keccak256(h(key2) . p)	key2.value
...	...

示例1（多个连续映射）

contract Example {
    uint256 public a = 0x1;
    mapping (address => uint256) public b;
    mapping (address => uint256) public c;

    function addMapping() public {
        b[address(0x5B38Da6a701c568545dCfcB03FcB875f56beddC4)] = 0xb11;
        c[address(0x78731D3Ca6b7E34aC0F824c42a7cC18A495cabaB)] = 0xc11;

        b[address(0xAb8483F64d9C6d1EcF9b849Ae677dD3315835cb2)] = 0xb22;
        c[address(0x617F2E2fD72FD9D5503197092aC168c91465E7f2)] = 0xc22;

        b[address(0x4B20993Bc481177ec7E8f571ceCaE8A9e22C02db)] = 0xb33;
        c[address(0x17F6AD8Ef982297579C203069C1DbfFE4348c372)] = 0xc33;
    }
}

示例2（多重映射）

contract Example {
    uint256 public a = 0x1;
    mapping (address => mapping (uint256 => uint256)) public data;

    function addMapping() public {
        data[address(0x5B38Da6a701c568545dCfcB03FcB875f56beddC4)][3] = 4;
        data[address(0xAb8483F64d9C6d1EcF9b849Ae677dD3315835cb2)][7] = 8;
    }
}

1.3 字符串和字节数组

字符串和字节数组的编码方式类似，但不同长度的编码方式有所不同。

长度不超过31字节

• 新起一个slot，前31个字节存放数据，最后一个字节存放数据长度 * 2。

contract Example {
    bytes public b = "WZM";
    string public c = "WZM1230";
}

长度超过31字节

• 在slot p的位置存储length * 2 + 1，在slot Keccak256(p)的位置开始存储数据。

contract Example {
    bytes public b = "WZMWZMWZMWZMWZMWZMWZMWZMWZMWZMWZM";
    string public c = "WZM1230WZM1230WZM1230WZM1230WZM1230";
}

2. 内存（Memory）中的数据布局

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• 仅有string、bytes、array、struct使用内存。
• 以太坊内存保留了前四个slot，分别是：
• 0x00 - 0x1f, 0x20 - 0x3f：两个slot，存储散列方法。
• 0x40 - 0x5f：当前分配的内存大小。
• 0x60 - 0x7f：零slot（不能写入）。

每个元素均占用一个slot，与存储不同。

contract Example {
    struct Wallet {
        address addr;
        uint16 num;
    }

    function Demo() public {
        bytes memory a = "123";
        bytes8[] memory b = new bytes8[](0x3);
        string memory c = "WZM1230";
        Wallet memory wallet = Wallet(0x4B20993Bc481177ec7E8f571ceCaE8A9e22C02db, 0x123);
    }
}