Solidity 中的 call 调用

call 是一种底层函数调用方式，用于与其他合约进行交互, 分为 3 种:

• call
• staticcall
• delegatecall

call

可以用来调用另一个合约的函数，或直接发送以太币, 它的语法如下:

(bool success, bytes memory returnData) = address(target).call{value: msg.value, gas: gasAmount}(data);

使用示例

1. 调用其他合约函数

pragma solidity ^0.8.0;

// 目标合约
contract TargetContract {
    uint256 public value;

    function setValue(uint256 _value) external payable {
        value = _value;
    }
}

// 调用方合约
contract CallerContract {
    function callSetValue(address target, uint256 _value) public returns (bool) {
        // abi.encodeWithSignature("setValue(uint256)", _value) 会生成目标合约的函数签名和参数数据。
        // target.call(...) 会调用 TargetContract 中的 setValue 函数
        (bool success, ) = target.call(abi.encodeWithSignature("setValue(uint256)", _value));
        return success;
    }
}

// 在某些情况下, 目标合约的 ABI 可能是未知的
// 用户可以动态传入 data（即函数签名和参数的 ABI 编码）, 这样就可以调用目标合约的任意函数，而不需要明确的接口定义
contract CallerContract {
    function callUnknownFunction(address target, bytes memory data) public returns (bool, bytes memory) {
        (bool success, bytes memory returnData) = target.call(data);
        return (success, returnData);
    }
}

2. 发送以太币

pragma solidity ^0.8.0;

// 接收方合约
contract TargetContract {
    uint256 public balance;

    receive() external payable {
        balance += msg.value;
    }
}

// 调用方合约
pragma solidity ^0.8.0;

contract CallerContract {
    function sendEther(address payable target) public payable returns (bool) {
        // target.call{value: msg.value}("") 会向目标合约发送以太币。
        // msg.value 是通过交易传入的以太币数量
        (bool success, ) = target.call{value: msg.value}("");
        return success;
    }
}

底层实现

call 的 EVM 指令流程如下：

1. 初始化调用：

• 执行 CALL 指令。
• 将调用的参数（包括 to 地址、value、gas、calldata 等）压入 EVM 的堆栈。
• 创建新的执行上下文，分配给目标合约。

2. 切换上下文：

• 当前 EVM 上下文切换到目标合约。
• 使用目标合约的代码和存储。
• 在执行目标合约逻辑时，msg.sender 和 msg.value 保持调用合约传递的值。

3. 完成调用：

• 执行完成后，返回执行结果和返回数据。
• 如果调用失败，调用者合约需要手动处理错误（success = false）

注意事项

1. call 不会抛出异常，即使调用失败也不会回滚。因此，调用者需要检查返回的 success 值，并根据需要手动处理错误

(bool success, bytes memory data) = target.call(data);
require(success, "Low-level call failed");

2. Reentrancy 攻击 由于 call 是低级调用，当目标合约执行其逻辑时，可能会调用当前合约的代码，导致 reentrancy（重入攻击）, 建议使用 checks-effects-interactions 模式，先修改状态，再执行外部调用，或者使用 Solidity 0.8.0+ 的 reentrancy guard

3. Gas 限制 call 提供了一个 gas 限制参数。如果不指定，目标合约继承调用者剩余的 Gas。如果目标合约消耗了太多的 Gas，可能导致调用失败

staticcall

(bool success, bytes memory returnData) = target.staticcall(data);

静态调用，用于执行只读操作，调用的目标合约代码不能修改状态，也不能发送以太币

底层实现

staticcall 的 EVM 指令流程如下：

1. 初始化调用：

• 执行 STATICCALL 指令。
• 将调用参数（目标地址、calldata 等）压入 EVM 堆栈。
• 初始化只读上下文，目标合约无法更改状态

2. 执行静态逻辑：

• 当前 EVM 上下文切换到目标合约。
• 执行的代码仅允许查询变量或返回数据。

3. 完成调用：

• 执行完成后，返回调用结果和返回数据。
• 如果调用尝试修改状态，staticcall 会直接失败

注意事项

1. 状态修改限制：staticcall 不能调用会修改状态的函数，否则调用会失败。
2. staticcall 的 Gas 消耗通常较少，因为它只执行只读操作

delegatecall

(bool success, bytes memory returnData) = target.delegatecall(data);

• 和 call 类似, 区别在于一个合约对目标智能合约进行 delegatecall 时，会在自己的环境中执行目标合约的逻辑 (相当于把目标合约的代码复制到当前合约中执行)
• delegatecall 是可升级合约架构（如 透明代理模式 和 UUPS 模式）的核心

底层实现

delegatecall 的 EVM 指令流程如下：

1. 初始化调用：

• 执行 DELEGATECALL 指令。
• 将调用参数（目标地址、gas、calldata 等）压入 EVM 堆栈。
• 不发送 value，只传递执行逻辑。
• 分配执行上下文，但使用调用合约的存储

2. 切换逻辑上下文：

• 当前 EVM 上下文切换到目标合约的代码逻辑。
• 所有的存储变量、msg.sender 和 msg.value 都保持为调用者合约的值。

3. 完成调用：

• 执行完成后，返回调用结果和返回数据。
• 如果调用失败，success 为 false

注意事项

1. 存储与上下文继承：目标合约的存储变量不会被修改，所有存储操作都应用在调用合约（当前合约）中。
2. 如果目标合约的存储布局与代理合约不匹配，可能导致意外的存储冲突。
3. 安全性：delegatecall 执行目标合约逻辑，但使用调用者的上下文。如果目标合约中有恶意代码，可能导致调用者的存储被破坏

总结

注: 从底层实现来看, 三种方式分别对应三个不同的 EVM 指令，其中最主要的区别也是在初始化上下文:

• call 是创建新的执行上下文，分配给目标合约
• staticcall 是初始化只读上下文，目标合约无法更改状态
• delegatecall 是分配执行上下文，但使用调用合约自己本身的存储