1 Solidity

Solidity 是一种为实现智能合约而创建的高级编程语言。

最终跑在以太坊虚拟机(EVM)上的代码，就是由Solidity编译得到的。所以得先学一下Solidity是怎么写的。

基本的运算规则、语法等等查阅文档：https://learnblockchain.cn/docs/solidity

1.1 数据位置

storage 存储在区块链上，memory 在合约执行过程中的内存中，calldata 中的数据来自执行的交易本身（所以不占据额外空间而且是只读的）

通过 msg.data 可以获取完整的 calldata

状态变量：默认在storage中。
函数内部的局部变量：值类型默认在memory中。
函数参数：
- external函数的引用类型参数默认在calldata中。
- 其他函数的引用类型参数需要显式指定memory或storage。
返回值：引用类型默认在memory中。

（GPT）

内部调用和外部调用在Solidity的合约编程中都有不同的行为，在以太坊虚拟机（EVM）的实现中也有显著的区别。以下是这两种调用方式在EVM层面的差异：

特点：

直接调用：内部调用是通过直接跳转到目标函数的代码位置来实现的。这是因为内部调用发生在同一合约内部，EVM不需要额外的处理步骤，调用者和被调用者共享相同的上下文和存储。
无消息传递：内部调用不涉及消息传递，也没有额外的Gas消耗。因为调用在相同的合约上下文中进行，所有的状态变量和内存都是直接共享的。
编译优化：在内部调用时，Solidity编译器可以进行优化，如内联函数（inline functions），使得调用过程更加高效。

EVM行为：

特点：

消息传递：外部调用涉及到向另一个合约（即使是调用自身的external函数）发送消息，这会创建一个新的合约执行上下文，包括新的堆栈、内存和存储访问。
新Gas限制：每次外部调用会分配一个新的Gas限制，这意味着被调用合约的执行有自己独立的Gas预算。如果这个调用消耗了超出分配的Gas，调用将失败并回滚。
EVM上下文切换：外部调用会在EVM中引发上下文切换，即从调用者的上下文切换到被调用合约的上下文。这种切换会涉及到堆栈的保存和恢复，以及传递调用数据。

EVM行为：

EVM在执行外部调用时，会创建一个新的消息调用（Message Call）。这包括构建一个新的堆栈帧，传递调用数据（包括函数选择器和参数），以及初始化一个新的存储和内存上下文。
外部调用会触发EVM的CALL指令。该指令在EVM中相对昂贵，因为它涉及到一系列的操作，如设置新的Gas限制、管理新的堆栈帧、以及潜在的跨合约调用的风险管理（例如重入攻击的防范）。
外部调用的结果（如返回值或状态变更）在调用结束后返回给调用者，这通常需要通过abi.decode等方法进行解码。
在外部调用中，如果调用的合约抛出异常或耗尽Gas，调用者合约将会得到失败的结果，并且可以选择回滚操作。

内部调用：通常被认为是安全的，因为它们在相同的合约上下文中运行，没有额外的消息传递和上下文切换。
外部调用：外部调用则需要更多的安全性考虑，尤其是在涉及到第三方合约时。常见的攻击手段如重入攻击就是通过外部调用进行的。因此，开发者通常会使用checks-effects-interactions模式来防范这种风险。

理解这些差异对编写高效和安全的Solidity合约非常重要。开发者应根据实际需求选择合适的调用方式，以优化合约的性能和安全性。

一个合约最终会编译成一段字节码，函数是字节码中的一个部分。内部调用就是直接把执行的代码跳转到另一个函数；外部调用是发起了一个新的消息，创建了新的上下文。

总而言之，了解了EVM中内存存储方式，以及栈式指令的执行过程。