写合约的时候,记录某个账户的bool状态很常见,例如是否领取空投等,传统的写法mapping(uint256=>bool)中一个slot只能存储一个账户的信息,在其他语言中,我们经常会用到bitmap来表示标志位,如果我们可以将bitmap应用到合约中,可以节约很多gas;今天我们就开发一种适合solidity的bitmap;

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Solidity&Foundry BitMap_Word

https://github.com/XuHugo/solidityproject/tree/master/BitMap

代码分析

        首先我们定义一个mapping(uint256 => uint256)的变量,key表示第几个word,value表示对应word的bit情况;这样一个slot就可以表示256个key的情况,效率大大的提高了。

Solidity&Foundry BitMap_智能合约_02

        只有两个函数,一个读,一个写;操作逻辑都是一样的,对于给定的index,先判断位于哪个一个word,在判断在word的哪个bit;然后在进行读写操作;

contract BitMap {
    mapping(uint256 => uint256) private BitMap;

    function get(uint256 index) public view returns (bool) {
        uint256 WordIndex = index / 256;
        uint256 BitIndex = index % 256;
        uint256 Word = BitMap[WordIndex];
        uint256 mask = (1 << BitIndex);
        return Word & mask == mask;
    }

    function set(uint256 index, bool flag) public {
        uint256 WordIndex = index / 256;
        uint256 BitIndex = index % 256;
        if (flag) {
            BitMap[WordIndex] = BitMap[WordIndex] | (1 << BitIndex);
        } else {
            BitMap[WordIndex] = BitMap[WordIndex] & ~(1 << BitIndex);
        }
    }
}

foundry测试:

        测试也没什么说的,比较简单;index之所以写成加法,是为了方便大家理解。

contract BitMapTest is Test {
    BitMap bitmap;

    function setUp() public {
        bitmap = new BitMap();
        bitmap.set(8, true);
        bitmap.set(256 + 8, true);
        bitmap.set(256 + 256 + 8, true);
    }

    function testGet() public {
        assertEq(bitmap.get(8), true);
        assertEq(bitmap.get(80), false);
        assertEq(bitmap.get(256 + 8), true);
        assertEq(bitmap.get(256 + 256 + 8), true);
    }

    function testSet() public {
        bitmap.set(256 + 256 + 256 + 256 + 8, true);
        assertEq(bitmap.get(256 + 256 + 256 + 256 + 8), true);
    }
}

        这个小功能是我读一个项目的时候发现的,觉得不错,就尝试的写了一下,结果发现openzeppelin里也有这个功能,大家用的时候,可以直接引用了,就不要自己写了;