如何在CUDOS网络上搭建智能合约？（第2部分：创建项目）

去中心化云计算网络CUDOS是一个第一层区块链，由智能合约管理，能够以分布式的方式将区块链与安全的外部资源对接，为区块链引入高性能计算以及解决区块链可扩展问题。在这一系列文章中，我们将从基础知识入手，逐步讲解如何在CUDOS网络上搭建智能合约。

CUDOS的测试网激励计划正在进行中，感兴趣的开发者可以参与到测试其公测网络Somniorum的过程中，并赢得相应的奖励。

在第一部分中，您完成了CosmWasm环境和CosmWasm合约架构的设置。现在是时候开始创建一个项目了，这也是您将在本部分学到的内容。

创建一个项目

根文件夹：CW-plus(所有路径都是以CW-plus作为根定义的)S。

• 删除/contracts里面的所有文件夹

• 前往Cargo.toml并删除所有[profile.release.package.＆lt；名字＆gt；]的文件。

• 使用codegen-uints＝1和incremental ＝ false添加一个新的[profile.release.stake-cw20]。

[workspace]

members ＝ [“packages/＊”, “contracts/＊”]

[profile.release.package.stake-cw20]

codegen-units ＝ 1

incremental ＝ false

[profile.release]

rpath ＝ false

lto ＝ true

overflow-checks ＝true

opt-level ＝ 3

debug ＝ false

debug-assertions ＝false

这里，stake-cw20是您将在下一步中创建的项目的名称。如果仔细研究下这个cargo.toml，你会发现该cargo的workspace配置。

codegen-units标记控制着库文件被分成多少个代码生成单元。它需要一个大于0的整数。

• 在/contracts中创建一个新的cargo lib：stake-cw20。

cargo new stake-cw20— lib

• 创建后，进入stake-cw20/ 并更新cargo.toml。

• 它定义了这个项目所需的所有包。

• 复制cw20-base/cargo.toml中的lib、dependency和dev-dependency文件。完成所有修改后，你的cargo.toml看起来会是这样：

[package]

name ＝ “stake-cw20”

version ＝ “0.1.0”

edition ＝ “2018”

＃ See more keys andtheir definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html

[lib]

crate-type ＝[“cdylib”, “rlib”]

[features]

backtraces ＝[“cosmwasm-std/backtraces”]

＃ use libraryfeature to disable all instantiate/execute/query exports

library ＝ []

[dependencies]

cw0 ＝ { path ＝“../../packages/cw0”, version ＝ “0.8.0” }

cw2 ＝ { path ＝“../../packages/cw2”, version ＝ “0.8.0” }

cw20 ＝ { path ＝“../../packages/cw20”, version ＝ “0.8.0” }

cw-storage-plus ＝ {path ＝ “../../packages/storage-plus”, version ＝ “0.8.0” }

cosmwasm-std ＝ {version ＝ “0.16.0” }

schemars ＝ “0.8.1”

serde ＝ { version ＝“1.0.103”, default-features ＝ false, features ＝ [“derive”] }

thiserror ＝ {version ＝ “1.0.23” }

[dev-dependencies]

cosmwasm-schema ＝ {version ＝ “0.16.0” }

智能合约开发

在src文件夹内创建以下文件夹：

• contracts.rs
• error.rs
• msg.rs
• state.rs
• lib.rs

Error.rs

首先让我们定义智能合约中的错误信息。用以下代码更新error.rs：

• 这里你将使用thiserror，在Rust中创建自定义错误信息。
• derive宏是为枚举或结构提供一些预定义特征的简单方法。
• 在后续的使用中你将更多了解以下提及的错误。
  

usecosmwasm_std::StdError；

usethiserror::Error；

＃[derive(Error,Debug, PartialEq)]

pub enumContractError {

＃[error(“{0}”)]

Std(＃[from]StdError),

＃[error(“Unauthorized”)]

Unauthorized {},

＃[error(“Cannot set to own account”)]

CannotSetOwnAccount{},

＃[error(“Invalid zero amount”)]

InvalidZeroAmount{},

＃[error(“Allowance is expired”)]

Expired {},

＃[error(“No allowance for this account”)]

NoAllowance {},

}

State.rs

在定义了信息之后，你将定义合约拥有的状态（state）。可以把state想成典型应用程序中的数据库，你将在那里存储所有的数据。

useschemars::JsonSchema；

useserde::{Deserialize, Serialize}；

usecosmwasm_std::{Addr, Timestamp, Uint128}；

usecw_storage_plus::{Item, Map}；

usecw20::{AllowanceResponse, Logo}；

＃[derive(Serialize,Deserialize, Clone, PartialEq, JsonSchema, Debug)]

＃[serde(rename_all ＝“snake_case”)]

pub struct TokenInfo{

pub name: String,

pub symbol: String,

pub decimals: u8,

pub total_supply:Uint128,

pub minter: Addr,

}

＃[derive(Serialize,Deserialize, Clone, PartialEq, JsonSchema, Debug)]

＃[serde(rename_all ＝“snake_case”)]

pub structStakeHolderInfo {

pub amount: Uint128,

pub rewards:Uint128,

}

pub constTOKEN_INFO: Item＆lt；TokenInfo＆gt； ＝ Item::new(“token_info”)；

pub const LAST_DISTRIBUTE_TIME:Item＆lt；Timestamp＆gt； ＝ Item::new(“last_distributed_time”)；

pub const BALANCES:Map＆lt；＆amp；Addr, Uint128＆gt； ＝ Map::new(“balance”)；

pub constALLOWANCES: Map＆lt；(＆amp；Addr, ＆amp；Addr), AllowanceResponse＆gt； ＝ Map::new(“allowance”)；

pub constSTAKE_HOLDERS: Map＆lt；＆amp；Addr, StakeHolderInfo＆gt； ＝ Map::new(“stake_holder”)；

pub constTOTAL_STAKE: Item＆lt；Uint128＆gt； ＝ Item::new(“total_stake”)；

usestmt

• schemars::JsonSchema: 这是生成一种特定类型的JSON schema（JSON模式）的最简单方式。
• serde::{Deserialize, Serialize}:
  
• 这是最流行的lib之一，它可以给你derive obj。
  
• 如果你仔细看一下本地的cargo.toml(stake-cw20/cargo.toml)，你会发现
  
• serde ＝ { version ＝ “1.0.103”,default-features ＝ false, features ＝ [“derive”] }
• 这意味着你在你的项目中启用了‘derive’的使用。
• 序列化：你可以使用to_string()方法将给定的对象转换为字符串。它类似于JS中的Serialization。
  
• 反序列化：你可以将一个对象的字符串化版本转换为一个实际的对象。
  

• cosmwasm_std:
• 这是一个强制性的库，是CosmWasm合约的核心和灵魂。
  
• 它提供了所有的CosmWasm数据结构，如地址、环境（env）和依赖（deps）。我们将在后面的章节中进一步了解这些。
  

• cw_storage_plus:
• 这是另一个重要的库，用来为你提供所有与存储有关的数据结构。
  
• CosmWasm鼓励大家使用这个库，因为它是明确为区块链存储创建的。
  
• Cw20：这些也是具有预定义CW20规格的Rust合约，这意味着它们包含一些预定义的特质、结构和枚举，这将提高速度，减少错误，并帮助我们创建可以进入生产的CW20合约。(更多信息)
  

derive stmt

derive stmt的基本功能是为一个给定的类型提供标准的特征实现。这有助于减少代码和消除错误。

States

如果你熟悉Rust，那么你已经了解了结构。如果你不熟悉Rust，请先看看结构。你会在一个状态（state）下发现Items＆lt；＆gt；和Maps＆lt；＆gt；类型。让我们来详细了解一下它们：

• Items:
• Items是储存单一类型数值的变量。
  
• 只需提供适当的类型，以及未被任何其他item使用的数据库密钥。
  
• 我使用const fn来创建Item，使它被定义为一个全局的编译时常量，而不是每次都必须构建的一个函数，这样可以节省时间。
  
• 在我们的合约中，你需要创建三个item：
  
• TOKEN_INFO: Item＆lt；TokenInfo＆gt；：它用于存储CW20代币的名称、符号、十进制、总供应量和铸币者地址。
  
• LAST_DISTRIBUTE_TIME: Item＆lt；Timestamp＆gt；：它用于存储时间戳，确定最后已知的奖励分配时间。这有助于及时分配奖励。
  
• TOTAL_STAKE: Item＆lt；Uint128＆gt；：储存人们质押的总金额，你在此基础上计算奖励。
  
  
• Maps:
  
• Map相当于表格，由键类型和相应的值类型对组成。
• 和上面一样，你可以使用const fn来创建Item，使它被定义为一个全局的编译时常量，而不是每次都必须构造的一个函数，这样可以节省时间。
  
• 对于我们的合约，请创建三个item：
  
• BALANCES: Map＆lt；＆amp；Addr, Uint128＆gt；：存储每个持有CW-20代币的地址的余额。
  
• ALLOWANCES: Map＆lt；(＆amp；Addr, ＆amp；Addr),AllowanceResponse＆gt；：使用所有者地址和花费者地址作为复合键和在值。用它来定义发送者被允许向其他地址发送多少金额。
  
• STAKE_HOLDERS: Map＆lt；＆amp；Addr,StakeHolderInfo＆gt；：使用一个简单的地址作为键，也就是质押者的地址，也作为一个值，存储质押者质押的代币数量和当前的奖励。
  

这些都在state.rs文件里面。

Msg.rs

在这里，你将定义区块链的只读和只写功能的结构。

• 读取功能被称为QueryMsg。
• 写入功能被称为ExecuteMsg。
  
• 第三种类型的Msg是用于实例化的特殊类型的msg，称为InstantiateMsg。
  

在这里，你可以按照你的意愿来命名msg。下面你可以看到开发者用来创建CosmWasm合约的惯例。

usecosmwasm_std::{StdError, StdResult, Uint128}；

use cw0::Expiration；

usecw20::{Cw20Coin}；

useschemars::JsonSchema；

useserde::{Deserialize, Serialize}；

＃[derive(Serialize,Deserialize, JsonSchema, Debug, Clone, PartialEq)]

pub struct InstantiateMsg{

pub name: String,

pub symbol: String,

pub decimals: u8,

pubinitial_balances: Vec＆lt；Cw20Coin＆gt；,

}

impl InstantiateMsg{

pub fnvalidate(＆amp；self) -＆gt； StdResult＆lt；()＆gt； {

// Check name,symbol, decimals

if!is_valid_name(＆amp；self.name) {

returnErr(StdError::generic_err(

“Name is notin the expected format (3–50 UTF-8 bytes)”,

))；

}

if!is_valid_symbol(＆amp；self.symbol) {

returnErr(StdError::generic_err(

“Ticker symbolis not in expected format [a-zA-Z\-]{3,12}”,

))；

}

if self.decimals＆gt； 18 {

returnErr(StdError::generic_err(“Decimals must not exceed 18”))；

}

Ok(())

}

}

fnis_valid_name(name: ＆amp；str) -＆gt； bool {

let bytes ＝name.as_bytes()；

if bytes.len() ＆lt；3 || bytes.len() ＆gt； 50 {

return false；

}

true

}

fnis_valid_symbol(symbol: ＆amp；str) -＆gt； bool {

let bytes ＝symbol.as_bytes()；

if bytes.len() ＆lt；3 || bytes.len() ＆gt； 12 {

return false；

}

for byte inbytes.iter() {

if (＊byte !＝ 45)＆amp；＆amp； (＊byte ＆lt； 65 || ＊byte ＆gt； 90) ＆amp；＆amp； (＊byte ＆lt； 97 || ＊byte＆gt； 122) {

return false；

}

}

true

}

＃[derive(Serialize,Deserialize, Clone, Debug, PartialEq, JsonSchema)]

＃[serde(rename_all ＝“snake_case”)]

pub enum QueryMsg {

/// Returns thecurrent balance of the given address, 0 if unset.

/// Return type:BalanceResponse.

Balance {

address: String,

},

Minter {},

/// Returns metadataon the contract — name, decimals, supply, etc.

/// Return type:TokenInfoResponse.

TokenInfo {},

/// Only with“allowance” extension.

/// Returns how muchspender can use from owner account, 0 if unset.

/// Return type:AllowanceResponse.

Allowance {

owner: String,

spender: String,

},

/// Only with“enumerable” extension (and “allowances”)

/// Returns allallowances this owner has approved. Supports pagination.

/// Return type:AllAllowancesResponse.

AllAllowances {

owner: String,

start_after:Option＆lt；String＆gt；,

limit:Option＆lt；u32＆gt；,

},

/// Only with“enumerable” extension

/// Returns allaccounts that have balances. Supports pagination.

/// Return type:AllAccountsResponse.

AllAccounts {

start_after:Option＆lt；String＆gt；,

limit:Option＆lt；u32＆gt；,

},

AllStakeHolders {

start_after:Option＆lt；String＆gt；,

limit:Option＆lt；u32＆gt；,

},

TotalStake {},

StakeAndRewardOf {

account: String,

},

}

＃[derive(Serialize,Deserialize, Clone, PartialEq, JsonSchema, Debug)]

＃[serde(rename_all ＝“snake_case”)]

pub enum ExecuteMsg{

/// Transfer is abase message to move tokens to another account without triggering actions

Transfer {

recipient: String,

amount: Uint128,

},

/// Burn is a basemessage to destroy tokens forever

Burn {

amount: Uint128,

},

/// Only with“approval” extension. Allows spender to access an additional amount tokens

/// from the owner’s(env.sender) account. If expires is Some(), overwrites current allowance

/// expiration withthis one.

IncreaseAllowance {

spender: String,

amount: Uint128,

expires:Option＆lt；Expiration＆gt；,

},

/// Only with“approval” extension. Lowers the spender’s access of tokens

/// from the owner’s(env.sender) account by amount. If expires is Some(), overwrites current

/// allowanceexpiration with this one.

DecreaseAllowance {

spender: String,

amount: Uint128,

expires:Option＆lt；Expiration＆gt；,

},

/// Only with“approval” extension. Transfers amount tokens from owner -＆gt； recipient

/// if `env.sender`has sufficient pre-approval.

TransferFrom {

owner: String,

recipient: String,

amount: Uint128,

},

/// Only with“approval” extension. Destroys tokens forever

BurnFrom {

owner: String,

amount: Uint128,

},

/// Only with the“mintable” extension. If authorized, create amount new tokens

/// and adds to therecipient balance.

Mint {

recipient: String,

amount: Uint128,

},

CreateStake {

amount: Uint128,

},

RemoveStake {

amount: Uint128,

},

DistributRewards {},

WithdrawRewards {},

}

＃[derive(Serialize,Deserialize, Clone, PartialEq, JsonSchema, Debug)]

pub structTotalStakeResponse {

pub total_stake:Uint128,

}

＃[derive(Serialize,Deserialize, Clone, PartialEq, JsonSchema, Debug)]

pub structAllStakeHolderResponse {

pub accounts:Vec＆lt；String＆gt；,

}

InstantiateMsg:

• 它类似于构造函数，即用于在初始化合约时来初始化合约的状态（state）。
• 在你的合约中，它包含五个变量和在这个msg上实现的特质。
  
• 首先，让我们来了解一下特质（Traits）。Traits类似于接口，比接口多一些额外的功能。
  
• 如果细看这个合约，你会发现traits里面有一个函数：
  
• Validate：这是一个公共函数，用于验证InstantiateMsg结构中存在的名称、符号和小数。
  

五个变量：

• Name：CW20代币的名称。
• Symbol：CW20代币的符号，类似于美元的￥。

• Decimals：一种货币的面额小数位数。
• 例如，美元的面额较低的是美分，这意味着小数位数是2。
  
• 一般来说，货币有18位小数。
  
• Initial_balances：它是一个载体，是一个带有CW20Coin的一维数组。如果你研究一下CW20Coin的定义，你会发现它包含两个字段：一个是地址，另一个是用于给用户提供一些初始余额的金额。
  

ExecuteMsg:

• 这些是只写的函数，需要燃料来执行计算区块链。
• 你将定义一个枚举，其中包含所有的消息名称与他们运行该消息所需的参数。
  

例如

• 要执行一个转账（ Transfer）
• 定义枚举Transfer {recipient: String,amount: Uint128,}，你需要两个参数。一个是要接收转账金额的接收人的地址，另一个是你希望接收人接收的金额。
  
• 因此，如果你需要将金额x转给某人B，你需要使用{recipient: B, amount: x}来调用Transfer消息。
  

QueryMsg:

• 这些是只读函数，不需要燃料来执行计算区块链。
• 与Execute Msg类似，你将在这里定义所有的查询msg。
  

Lib.rs

• Lib.rs是在你创建一个rust库时使用的。它类似于js中的index.js文件，你在那里输入文件。
• Pub mod是告知rust编译器这些文件包含在这个rust里面的。
  
• 如果你删除了任何mod，那么你将不能在你的lib中使用那个.rs文件。
  

pub mod allowances；

pub mod contract；

pub mod enumerable；

mod error；

pub mod msg；

pub mod state；

pub usecrate::error::ContractError；

另外，你会发现两个新的mod allowance和enumerable（可枚举项）。

• Allowance.rs：包含所有你需要的逻辑，用于批准给予支出方的代币。
• Enumerable.rs：包含可以让你找到所有持有CW20的账户的分页数组的逻辑。
  

你可以直接从这里复制这些文件，而不用自己创建这两个文件：

• Allowance.rs
• Enumerable.rs
  

在本系列的第三部分，我们将介绍包含主要业务逻辑的Contract.rs，讨论让你能够在状态（state）内进行一些计算和存储值操作的函数。

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关于CUDOS

CUDOS网络是一个第一层区块链和第二层计算及预言机网络,旨在大规模提供去中心化、无许可的高性能计算,可将计算资源扩展至数十万节点。在与以/太坊、Algorand、波卡和Cosmos桥接后，CUDOS将在所有桥接的区块链上实现可扩展的计算和第二层预言机。

官网：https://www.cudos.org/

Twitter：https://twitter.com/CUDOS_

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