【Solidity】第4章第3回：マッピング（mapping）の基礎
本記事では、Solidityにおけるマッピング（mapping）の基本的な使い方について解説します。マッピングは、キーと値のペアを効率的に管理するためのデータ構造で、スマートコントラクト開発において非常に重要な役割を果たします。
0. 記事の概要
この記事を読むメリット
- マッピングの基本を理解:キーと値のペアを効率的に管理する方法を学べます。
- スマートコントラクトの応用力向上:マッピングを使用してデータを簡潔に管理できます。
- セキュリティの向上:マッピングを使用したデータ保護のベストプラクティスを学びます。
この記事で学べること
- マッピングの基本構文と使い方
- マッピングを使用したデータ管理の実例
- マッピングにおけるよくあるエラーとその解決策
1. マッピングとは？
1.1 マッピングの概要
マッピングは、キーと値のペアを管理するデータ構造です。Solidityでは、mapping(keyType => valueType)の形式で定義します。
1.2 マッピングの基本構文
// マッピングの基本例
contract MappingExample {
mapping(address => uint256) public balances;
function setBalance(address account, uint256 amount) public {
balances[account] = amount;
}
function getBalance(address account) public view returns (uint256) {
return balances[account];
}
}
動作解説
このコードでは、アドレスをキー、残高を値として管理するマッピングを定義しています。setBalance関数で残高を設定し、getBalance関数で残高を取得できます。
2. マッピングの特徴
2.1 マッピングの特性
- キーは一意でなければならない
- 未初期化のキーはデフォルト値を持つ
- キーと値のペアはストレージに永続的に保存される
2.2 デフォルト値の取り扱い
未初期化のキーにアクセスすると、その型のデフォルト値が返されます。
// デフォルト値の例
contract DefaultValueExample {
mapping(address => uint256) public balances;
function checkDefaultValue(address account) public view returns (uint256) {
return balances[account]; // 初期値は0
}
}
動作解説
指定されたアドレスがbalancesマッピングに登録されていない場合でも、値は0が返されます。
3. マッピングを使用したデータ管理の実例
3.1 ユーザー登録システム
// ユーザー登録システムの例
contract UserRegistry {
struct User {
string name;
uint256 age;
}
mapping(address => User) public users;
function registerUser(string memory name, uint256 age) public {
users[msg.sender] = User(name, age);
}
function getUser(address userAddress) public view returns (string memory, uint256) {
User memory user = users[userAddress];
return (user.name, user.age);
}
}
動作解説
このコードは、mappingを使用してユーザー情報をアドレスに紐づけて管理します。
3.2 投票システムの例
// 投票システムの例
contract VotingSystem {
mapping(address => bool) public hasVoted;
function vote() public {
require(!hasVoted[msg.sender], "既に投票済みです");
hasVoted[msg.sender] = true;
}
}
動作解説
この例では、mappingを使用して、ユーザーが投票したかどうかを追跡します。
4. よくあるエラーとその解決策
4.1 未初期化キーの誤解
未初期化のキーにアクセスするとデフォルト値が返されるため、登録の有無を別途追跡する必要があります。
4.2 高コストな操作
マッピングではキーのリストを取得できないため、すべてのキーを列挙するには別途配列を管理する必要があります。
5. 練習問題
以下の課題に挑戦してみましょう：
- アドレスごとに残高を追跡するマッピングを作成し、送金機能を実装してください。
- ユーザーの登録履歴を追跡する機能を追加し、登録の有無を確認する関数を作成してください。
6. まとめ
本記事では、Solidityのマッピングの基本を学びました。この強力なデータ構造を使用することで、スマートコントラクトでの効率的なデータ管理が可能になります。次回は、マッピングと構造体の組み合わせについて詳しく解説します。