值类型(Value Type) 及 引用类型(Reference Types)，
前面我们已经介绍完了值类型，接下来会介绍引用类型。

1.memory和storage

memory（内存中，数据不是永久存在）
storage（永久存储在区块链中）
还有一个存储位置是：calldata，用来存储函数参数，是只读的，不会永久存储的一个数据位置。
外部函数的参数（不包括返回参数）被强制指定为calldata。效果与memory差不多。
根据上下文的不同，大多数时候数据位置有默认值，也通过指定关键字storage和memory修改它。
函数参数（包含返回的参数）默认是memory。
局部复杂类型变量（local variables）和 状态变量（state variables） 默认是storage。

2.复杂类型

引用类型是一个复杂类型，占用的空间通常超过256位， 拷贝时开销很大，因此我们需要考虑将它们存储在什么位置
所有的复杂类型如数组(arrays)和结构体(struct)有一个额外的属性：数据的存储位置（data location）。可为memory和storage。

3.不同存储类型转换

在memory和storage之间或与状态变量之间相互赋值，总是会创建一个完全独立的拷贝
而将一个storage的状态变量，赋值给一个storage的局部变量，是通过引用传递。所以对于局部变量的修改，同时修改关联的状态变量。
另一方面，将一个memory的引用类型赋值给另一个memory的引用，不会创建拷贝（即：memory之间是引用传递）。

  2. pragma solidity ^0.4.0;
  4. contract C {
  5.     uint[] x; //  x的存储位置是storage
  7.     // memoryArray的存储位置是 memory
  8.     function f(uint[] memoryArray) public {
  9.         x = memoryArray;    // 从 memory 复制到 storage
  10.         var y = x;          // storage 引用传递局部变量y（y 是一个 storage 引用）
  11.         y[7];               // 返回第8个元素
  12.         y.length = 2;       // x同样会被修改
  13.         delete x;           // y同样会被修改
  15.         // 错误， 不能将memory赋值给局部变量
  16.         // y = memoryArray;  
  18.         // 错误，不能通过引用销毁storage
  19.         // delete y;        
  21.         g(x);               // 引用传递， g可以改变x的内容
  22.         h(x);               // 拷贝到memory， h无法改变x的内容
  23.     }
  25.     function g(uint[] storage storageArray) internal {}
  26.     function h(uint[] memoryArray) public {}
  27. }

4.总结一般情况

强制的数据位置(Forced data location)

  • 外部函数(External function)的参数(不包括返回参数)强制为：calldata

  • 状态变量(State variables)强制为: storage

    默认数据位置（Default data location）

  • 函数参数及返回参数：memory

  • 复杂类型的局部变量：storage
  • 一般局部变量: memory

深入分析

storage 存储结构是在合约创建的时候就确定好了的，它取决于合约所声明状态变量。但是内容可以被（交易）调用改变。

Solidity 称这个为状态改变，这也是合约级变量称为状态变量的原因。也可以更好的理解为什么状态变量都是storage存储。

memory 只能用于函数内部，memory 声明用来告知EVM在运行时创建一块（固定大小）内存区域给变量使用。

storage 在区块链中是用key/value的形式存储，而memory则表现为字节数组

关于栈（stack）

EVM是一个基于栈的语言，栈实际是在内存(memory)的一个数据结构，每个栈元素占为256位，栈最大长度为1024。
值类型的局部变量是存储在栈上。

不同存储的消耗（gas消耗）

  • storage 会永久保存合约状态变量，开销最大
  • memory 仅保存临时变量，函数调用之后释放，开销很小
  • stack 保存很小的局部变量，几乎免费使用，但有数量限制。