在智能合约开发中，错误处理是保证合约安全和健壮性的重要手段。本章将介绍 Solidity 中的错误处理机制。
本章你将学到：
- EVM 如何处理错误
- 如何使用 require、assert、revert 抛出异常
- 如何使用 try/catch 捕获异常
- 自定义错误类型
EVM 的错误处理方式与常见编程语言（如 Java、JavaScript）不同。当 EVM 执行过程中遇到错误（如数组越界、除以零等），会回退（revert）整个交易，撤销当前交易的所有状态改变（包括所有子调用的改变）。
在以太坊上，每个交易都是原子操作，就像数据库中的事务（transaction）一样，要么全部成功，要么全部失败，不会出现部分状态被修改的情况。
在合约代码中处理错误有两种方式：
- 抛出错误：主动检查条件，不满足时抛出异常
- 捕获错误：捕获外部调用的异常，避免交易回退
进行错误处理的核心是：通过条件检查，针对不符合预期的情况，进行错误捕获或抛出错误。
如果程序抛出了错误（无论是主动抛出还是 EVM 自动触发），EVM 都会回滚整个交易。
Solidity 提供了 3 种方法来抛出异常：require()、assert()、revert()。
require 函数通常用于在执行逻辑前检查输入或合约状态是否满足条件，以及验证外部调用的返回值。
语法形式：
require(bool condition)：条件不满足时撤销交易require(bool condition, string memory message)：条件不满足时撤销交易并返回错误消息
使用示例：
pragma solidity ^0.8.0;
contract VotingSystem {
address private _owner;
constructor() {
_owner = msg.sender;
}
function owner() public view returns (address) {
return _owner;
}
function vote(uint age) public {
// 检查年龄条件
require(age >= 18, "只有18岁以上才可以投票");
// 投票逻辑...
}
function transferOwnership(address newOwner) public {
// 检查调用者权限
require(owner() == msg.sender, "调用者不是 Owner");
require(newOwner != address(0), "新 Owner 不能是零地址");
_owner = newOwner;
}
}触发 require 式异常的情况：
除了代码主动调用 require() 不满足条件外，以下情况也会触发 require 式异常（Error 类型）：
- 通过消息调用某个函数，但该函数没有正确结束（耗尽 Gas、没有匹配函数、或本身抛出异常）。注意：低级别操作（call、send、delegatecall、staticcall）不会抛出异常，而是返回 false
- 使用
new关键字创建合约失败 - 调用不存在的外部函数
- 向无法接收 ETH 的合约
transfer()，或附加 ETH 调用没有 payable 修饰符的函数
Gas 处理：当 require 式异常发生时，EVM 使用 REVERT 操作码回滚交易，剩余未使用的 Gas 会返还给交易发起者。
assert(bool condition) 函数用于检查内部逻辑错误。assert 假定程序应该满足条件检查，如果条件为 false，说明程序出现了严重的内部错误。
使用场景：用于检查不应该发生的异常情况，如不变量（invariant）检查。
pragma solidity ^0.8.0;
contract AssetExample {
bool private _initialized;
function checkInitValue() internal {
// 检查不变量：_initialized 应该永远为 false
assert(!_initialized);
// 其他逻辑...
}
function safeAdd(uint a, uint b) internal pure returns (uint) {
uint c = a + b;
// 检查溢出（0.8.0+ 版本自动检查，此处仅作示例）
assert(c >= a);
return c;
}
}触发 assert 式异常的情况：
除了代码主动调用 assert() 不满足条件外，以下情况也会触发 assert 式异常（Panic 类型）：
- 访问数组索引越界（如
x[i]其中i >= x.length或i < 0） - 访问固定长度
bytesN的索引越界 - 除以零或对零取模（如
5 / 0或23 % 0） - 移位负数位
- 将过大或负数值转换为枚举类型
- 调用未初始化的内部函数类型变量
Gas 处理：
- 0.8.0 之前：触发
INVALID操作码，消耗所有剩余 Gas - 0.8.0 及之后：使用
REVERT操作码，剩余 Gas 会返还
使用 require() 的场景：
- ✅ 检查用户输入
- ✅ 检查合约调用返回值（如
require(external.send(amount))） - ✅ 检查状态条件（如
msg.sender == owner） - ✅ 通常用于函数开头
- ✅ 不确定用哪个时，使用 require
使用 assert() 的场景：
- ✅ 检查溢出错误（如
z = x + y; assert(z >= x);） - ✅ 检查不应该发生的异常情况
- ✅ 在状态改变后检查合约状态
- ✅ 通常用于函数中间或结尾
- ✅ 尽量少使用
revert() 可以直接撤销交易，功能类似 require()，但更加灵活。
语法形式：
revert CustomError(arg1, arg2);：回退并抛出自定义错误（0.8.4+ 推荐）revert()/revert(string memory reason)：回退并可选返回错误消息
推荐使用自定义错误：只需 4 字节编码就可以描述错误，比字符串消耗更少的 Gas。
pragma solidity ^0.8.4;
contract AccessControl {
address public owner;
// 定义自定义错误
error NotOwner();
error InvalidAddress();
constructor() {
owner = msg.sender;
}
function transferOwnership(address newOwner) public {
// 使用自定义错误
if (msg.sender != owner) revert NotOwner();
if (newOwner == address(0)) revert InvalidAddress();
owner = newOwner;
}
}功能等价：
以下两种写法功能相同：
// 方式 1：使用 if + revert
if (msg.sender != owner) {
revert NotOwner();
}
// 方式 2：使用 require
require(msg.sender == owner, "调用者不是 Owner");但使用自定义错误的方式 1 消耗的 Gas 更低。
在与其他合约交互（外部调用）时，如果不想因外部调用失败而回滚整个交易，可以使用 try...catch... 捕获异常。
pragma solidity ^0.8.0;
contract CalledContract {
function getTwo() external pure returns (uint256) {
return 2;
}
function failing() external pure {
revert("This function always fails");
}
}
contract TryCatcher {
CalledContract public externalContract;
uint256 public result;
bool public success;
constructor(address _addr) {
externalContract = CalledContract(_addr);
}
function executeExternal() public {
// 使用 try/catch 捕获外部调用
try externalContract.getTwo() returns (uint256 v) {
// 外部调用成功
result = v + 2;
success = true;
} catch {
// 外部调用失败
result = 0;
success = false;
}
}
}要点：
try/catch只能捕获外部调用的异常- 可以获取外部调用的返回值
- 返回值变量只在 try 代码块内有效
try/catch 无法捕获内部异常：
function executeEx() public {
try externalContract.getTwo() {
// ❌ 即使外部调用成功，这里的 revert 也会回滚整个交易
// catch 无法捕获内部代码的异常
revert("Internal error");
} catch {
// 不会执行到这里
}
}catch 提供了不同的子句来捕获不同类型的异常：
contract TryCatcher {
event SuccessEvent();
event ErrorEvent(string reason);
event PanicEvent(uint errorCode);
event LowLevelEvent(bytes data);
CalledContract public externalContract;
function executeWithDetailedCatch() public {
try externalContract.someFunction() {
// 成功执行
emit SuccessEvent();
} catch Error(string memory reason) {
// 捕获 require/revert 错误（带字符串）
emit ErrorEvent(reason);
} catch Panic(uint errorCode) {
// 捕获 assert 错误和 panic
emit PanicEvent(errorCode);
} catch (bytes memory lowLevelData) {
// 捕获其他低级错误
emit LowLevelEvent(lowLevelData);
}
}
}catch 子句说明：
catch Error(string memory reason)：捕获require(condition, "reason")或revert("reason")类型的错误catch Panic(uint errorCode)：捕获assert类型的错误catch (bytes memory returnData)：捕获所有其他错误（通用兜底）
contract SafeCaller {
event CallSuccess(uint256 value);
event CallFailed(string reason);
function safeExternalCall(address target) public {
(bool success, bytes memory data) = target.call(
abi.encodeWithSignature("getValue()")
);
if (success) {
uint256 value = abi.decode(data, (uint256));
emit CallSuccess(value);
} else {
// 解码错误信息
if (data.length > 0) {
string memory reason = abi.decode(data, (string));
emit CallFailed(reason);
} else {
emit CallFailed("Call failed without reason");
}
}
}
}contract ComprehensiveExample {
address public owner;
error Unauthorized();
error InvalidAmount(uint256 amount);
constructor() {
owner = msg.sender;
}
function processPayment(uint256 amount) public payable {
// 1. 使用 require 检查基本条件
require(msg.value > 0, "Must send ETH");
// 2. 使用 revert 自定义错误
if (msg.sender != owner) revert Unauthorized();
if (amount == 0) revert InvalidAmount(amount);
// 3. 使用 assert 检查不变量
uint256 newBalance = address(this).balance;
assert(newBalance >= msg.value);
// 处理支付逻辑...
}
}- EVM 错误处理：错误发生时回退整个交易，恢复所有状态改变（原子性）
- 三种抛出方式：
require：用于输入验证和前置条件检查assert：用于内部错误和不变量检查revert：更灵活，支持自定义错误（推荐）
- 自定义错误：使用
error定义，节省 Gas 且提供更好的错误信息 - 异常捕获：使用
try/catch捕获外部调用异常，避免整个交易失败 - Gas 返还：0.8.0+ 版本，错误发生时剩余 Gas 会返还
正确的错误处理是编写安全、健壮智能合约的基础。