回退函数 fallback

本章学习 Solidity 中的回退函数 fallback。

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在 Solidity 语言中，fallback 是一个预定义的特殊函数，用于在处理未知函数和接收以太币 ETH 时调用。

定义 fallback 函数的格式如下：

fallback () external [payable] {
  // 这里可以添加自定义的处理逻辑，但也可以为空
}

fallback 函数有如下几个特点：

1）无需使用 function声明。
2）参数为空。
3）可见性必须设置为 external。
4）状态可变性可以为空，或者设置为 payable。

1. fallback 调用条件

fallback 会在两种情况下，被外部事件触发而执行：

1) 外部调用了智能合约中不存在的函数

在这种情况下，函数声明中无需设置状态可变性，函数形式如下：

fallback () external {
}

2) 外部向智能合约中存入以太币，并且当前合约中不存在 receive 函数

在这种情况下，函数声明中必须设置状态可变性为 payable，函数形式如下：

fallback () external payable {
}

如果合约中已经定义了 receive函数，那么向这个合约中存入以太币，将会优先调用 receive 函数，而不会执行 fallback 函数。

所以，如果一个智能合约允许存入以太币，那么它就必须实现 receive 或者 fallback 函数，而且函数的状态可变性设置为 payable。

如果一个智能合约没有定义这两个函数中的任何一个，那么它就不能接收以太币。

2. receive 和 fallback 工作流程

receive 和 fallback 的触发条件，可以参考以下流程：

当参数 msg.data 为空时，就意味着：外部向合约进行转账，存入以太币。

当参数 msg.data 不为空时，就意味着：外部在调用合约中的函数。

我们在左边的分支可以看到，receive 和 fallback 函数都能够用于接收以太币 ETH。

一个智能合约在接收 ETH 时:

如果存在着 receive 函数，就会触发 receive；
当不存在 receive 函数，但存在 fallback 函数时，就会触发 fallback；
而当两者都不存在时，交易就会 revert，存入 ETH 失败。

3. 测试和验证

我们来编写几个合约来测试和验证 fallback 函数。

a) 第一种情况

智能合约中只定义 fallback 函数，而且状态可变性为 payable。

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;

contract FuncFallback {
  // 定义回退事件
  event Fallback();

  fallback() external payable {
    emit Fallback();
  }
}

当我们向合约中存入以太币时，将会执行 fallback 函数，从而触发里面的 Fallback 事件。

我们把这个合约部署在 Remix 上。然后，在 "VALUE" 栏中填入要发送给合约的金额（单位是 Wei），再点击 "Transact"，存入以太币。

我们可以看到交易成功，并且触发了 Fallback 事件。

b) 第二种情况

智能合约中同时定义了 receive 和 fallback 函数，而且两者的状态可变性都为 payable。

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;

contract FuncFallback {
  // 定义接收事件
  event Receive();
  // 定义回退事件
  event Fallback();

  receive() external payable {
    emit Receive();
  }
  fallback() external payable {
    emit Fallback();
  }
}

当我们向合约中存入以太币时，将会执行 receive 函数，从而触发里面的 Receive 事件。

我们把这个合约部署在 Remix 上。然后，在 "VALUE" 栏中填入要发送给合约的金额，再点击 "Transact"，存入以太币。

我们可以看到交易成功，并且触发了 Receive 事件，但没有触发 Fallback 事件。

c) 第三种情况

依然使用上面的合约，当我们调用一个不存在的函数，将会触发 Fallback 事件。

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;

contract FuncFallback {
  // 定义接收事件
  event Receive();
  // 定义回退事件
  event Fallback();

  receive() external payable {
    emit Receive();
  }
  fallback() external payable {
    emit Fallback();
  }
}

我们在 "CALLDATA" 栏中填入随意编写的 msg.data 数据，使之不为空，再点击 "Transact"。

我们可以看到交易成功，并且触发了 Fallback 事件。

4. fallback 使用场景

按照 Solidity 语言新的规范，如果只是为了让合约账户能够存入以太币，推荐使用 receive 函数，而不是使用 fallback 函数。

这样做的好处就是，从函数命名就可以知其用途，职责划分明确，防止引起混乱，导致误用。

receive 函数，只用于接收以太币。而 fallback，只用于调用了不存在的合约函数。

fallback 和 receive 函数的使用场景：

a) 空投

利用 receive 或者 fallback 函数，用户只需要使用钱包向空投合约发送 0 金额的转账，空投合约就可以向该地址进行空投。

b) 锁仓

用户使用钱包将代币转账到锁仓合约中，锁仓合约利用 receive 或者 fallback 函数接收到请求，就可以执行锁仓逻辑了。

c) 兑换

在 ERC20 代币 WETH 合约中，利用 receive 或者 fallback 函数，在收到 ETH 后，自动兑换为 WETH 代币。

关于这方面的应用，可以参考 BinSchool 网站中《Solidity 常用合约》章节。

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