Cairo 101 入门

Cairo 是以太坊ZK-Rollup扩容方案 Starknet 上智能合约的编程语言。它也用于编写可证明程序。Cairo主要有两个特点：

1. ZK友好: Cairo是图灵完备的通用可证明计算的编程语言，可以编译为 Stark 可证明程序。

2. 难学: Cairo 学习曲线陡峭；并且现在属于开发早期，每个版本都会有很大改变。

目前 Cairo 版本为 2.2.0，基于 Rust，所以语法也很像 Rust，与之前的 0.x 版本有很大不同。学习 Rust 对学习 Cairo 有很大帮助，Rust中文资料汇总见链接。

开发工具

由于目前Cairo仍处于早期，工具还在开发中，并未成熟。我们可以选择使用本地工具scarb或者在线工具Starknet Remix来编译合约。

使用 Scarb

为了使用scarb，我们需要安装rust和scarb。

1. 下载 Rust

2. 安装 Rust:

   rustup override set stable && rustup update

   复制代码

3. 确认 Rust 被正确安装:

   cargo test

   复制代码

4. 如果你使用的系统是Linux或Mac，可以用下面的命令行安装，不然的话，你可以阅读[安装文档]。

   curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://docs.swmansion.com/scarb/install.sh | sh

   复制代码

5. 创建新项目项目（project和directory可以自定义）:

   scarb new project/directory

   复制代码

6. 编译合约：

   scarb build

   复制代码

7. 如果要构建CASM，需要在Scarb.toml中添加:

   [lib]
   casm = true

   复制代码

8. 如果要编译Starknet合约，需要在Scarb.toml中添加:

   [dependencies]
   starknet = ">=2.2.0"
   
   [[target.starknet-contract]]

   复制代码

更多Scarb用法见官网文档。

使用 Starknet Remix

1. 进入Remix官网: remix.ethereum.org

2. 进入扩展市场，搜索Starknet Remix，安装它。

3. 选择并编辑合约，点击编译键（Compile）进行编译。

Hello Cairo

下面，我们来写第一个Cairo合约：Hello Cairo。

#[starknet::contract]
mod HelloCairo {
    #[storage]
    struct Storage {}

    #[external(v0)]
    fn hello_cairo(self: @ContractState) -> felt252 {
        return 'Hello Cairo!';
    }
}

我们拆开分析，学习cairo合约源文件的结构：

第1行利用 #[starknet::contract] 声明了这段代码为 Starknet 合约。如果不声明，则不能部署在 Starknet 上。

#[starknet::contract]

第2行利用 mod 模块关键字创建了合约，名为 HelloCairo。这与 Rust 中的 mod 类似，是一系列元素的集合，包括结构体、函数等。

mod HelloCairo {
}

第3-4行，我们声明了合约的状态变量。在Cairo中，即使合约没有状态变量，也需要声明。

#[storage]
    struct Storage {}

之后，我们写了一个函数 hello_cairo。第6行，我们用 #[external(v0)] 属性修饰这个函数。与solidity中的类似external类似，该函数可以被外部调用。

#[external(v0)]

第7-9行我们声明了 hello_cairo 函数。它只有一个参数self: @ContractState，表示它是view函数。它有一个返回值，类型为felt252：felt（field element，域元素）是 cairo 的基本类型之一，我们会在之后的章节更详细的介绍它。在函数体中，我们将返回值设为用felt252表示的短字符串（长度小于32个字符） Hello Cairo!。

fn hello_cairo(self: @ContractState) -> felt252 {
      return 'Hello Cairo!';
  }

编译并部署代码

将上面的合约代码保存到 HelloCairo.cairo 文件中，然后使用 scarb 进行编译:

scarb build

编译成功后！

总结

这一讲，我们简单介绍了Cairo语言，并编译了第一个Cairo智能合约--Hello Cairo。之后，我们将继续 Cairo 之旅！

Cairo 资料参考

1. Cairo Book

2. Cairo官方文档（英文）

3. Starkling Cairo1

4. Starknet Cairo 101