什么是 Solana 上的跨程序调用（Cross-Program Invocation）？

Solana 上的运行时跨程序调用（cross-program invocation）使程序开发更加高效灵活，是该平台的一项关键特性。跨程序调用（Cross Program Invocations，CPIs）指的是 Solana 区块链上的一个程序调用另一个程序并执行其代码的能力。

本文将帮助你理解 Solana 上的跨程序调用是什么、其具体使用场景，以及如何在你的 Solana 程序中使用它们。

什么是跨程序调用（cpis）？

在运行时跨程序调用中，Solana 上的一个程序可以调用另一个程序并向其传递数据，从而支持构建复杂的模块化智能合约系统。

Solana 运行时为执行这些跨程序调用提供了一个安全的去中心化环境。Solana 的运行时确保被调用的程序正确执行，并以可验证的方式将结果返回给调用程序。这使得在 Solana 区块链上构建无需信任的去中心化应用成为可能。

跨程序调用有哪些使用场景？

跨程序调用在 Solana 区块链上支持广泛的使用场景，例如多签交易、代币转账、状态通道、应用之间的互操作性、新型交易类型，以及共享通用功能。

1. 多重签名（multisig）交易

多重签名程序要求多方在交易执行前对其进行签名。借助跨程序调用，多签程序可以被其他程序调用，以在交易被处理前检查其是否具备所需数量的签名。

2. 代币转账

Solana 为所有与代币相关的交易提供了代币程序和账户。这些代币程序可以被其他程序调用，以将代币从一个账户转移到另一个账户，从而支持构建去中心化交易所等应用。

3. 状态通道

Solana 程序可用于实现状态通道，从而支持链下交易并在链上结算。例如，一个程序可以用于实现简单区块链游戏的状态通道，其中状态程序可以在玩家做出动作时被其他程序调用，并最终在链上结算最终状态。

4. 应用之间的互操作性

跨程序调用使应用之间能够相互通信并共享数据，从而让 Solana 网络上不同应用之间的交互更加顺畅。

5. 共享通用功能

应用可以使用跨程序调用来共享通用功能，例如加密函数或数据存储。这可以减少每个 dApp 需要实现的代码量，并使在 Solana 上构建应用更加容易。

6. 支持新型交易类型

跨程序调用使应用之间产生新型交互成为可能，例如一个 dApp 可以向另一个 dApp 请求数据，或触发另一个 dApp 中的某个动作。

无论你是想在涉及多个程序的场景中（例如去中心化交易所）实施复杂的业务逻辑，还是想创建需要来自不同程序的多个签名的多签钱包，抑或是想通过可组合、可复用的程序构建可扩展的系统，实现跨程序调用都是最佳方案。

跨程序调用有哪些示例？

跨程序调用可以以多种方式使用，包括多签钱包、NFT 交易市场和模块化程序。

1. Solana 多签钱包

通过跨程序调用，我们可以创建像Snowflake 这样的多签钱包，要求两个签名才能执行一笔交易。做法是创建两个程序：每个程序负责一个签名。

当一笔交易发起时，第一个程序验证第 1 个签名，然后调用第二个程序验证第 2 个签名，如果两个签名都有效，则执行该交易。

2. Solana NFT 交易市场

跨程序调用也有助于开发用于买卖非同质化代币（NFT）的Solana NFT 交易市场。开发者可以通过创建一个管理交易市场的程序，以及为市场上交易的每种 NFT 类型创建独立的程序来实现这一点。交易市场程序可以调用相应的 NFT 程序来验证该 NFT 的唯一性和所有权，如果一切有效，则执行交易。

3. 模块化程序

跨程序调用直接有助于创建涉及多个步骤和交互的复杂程序。做法是创建多个程序，每个程序处理合约的特定步骤或方面。主合约程序随后可以根据需要调用其他程序，以执行合约的各个步骤。

如何运行跨程序调用

在 Solana 上构建运行时跨程序调用涉及以下步骤：编写、编译、部署和调用。

步骤 1：编写你的 Solana 程序

首先，你需要编写希望彼此调用的程序。这些程序可以使用任意原生 Rust 编写，也可以使用 Anchor 框架，或使用 Python 结合Seahorse 框架编写。

步骤 2：将程序编译为 wasm

编写完程序后，你需要使用合适的编译器将其编译为 Wasm。这将生成一个可由 Solana 运行时执行的 Wasm 二进制文件。

步骤 3：将程序部署到 Solana

接下来，你需要将编译好的 Wasm 二进制文件部署到 Solana 区块链。可以使用 solana-deploy 命令行工具完成此操作，该工具是 Solana 软件开发工具包（SDK）的一部分。

步骤 4：编写交易以调用你的程序

部署程序后，你可以使用 Solana SDK 编写一笔交易，调用其中一个程序并向其传递数据。该交易会被提交到 Solana 区块链，由运行时环境进行验证和执行。

当被调用的程序执行时，它可以执行 Wasm 运行时中所支持的任何计算，包括调用其他程序。计算结果可以返回给调用程序，并存储在 Solana 区块链上。

总体而言，在 Solana 上构建运行时跨程序调用涉及编写程序、将其编译为 Wasm、部署到区块链，以及使用 Solana SDK 在程序之间调用并传递数据。这使得在 Solana 平台上构建复杂的模块化智能合约系统成为可能。

注意：Solana 程序租金费用会根据存在的程序数量而有所不同。

简单的实现示例

举例来说，假设你在 Solana 上有两个程序 program1 和 program2，你想从 program2 调用 program1 中的函数 process_data。

你可以按以下方式实现：

在 program1 中，添加一个新函数 process_data_interface，该函数接收输入数据作为参数并返回输出数据：

在 program2 中，添加代码来调用 program1 中的 process_data_interface，传递输入数据并接收输出数据：

然后你就可以根据需要在 program2 中使用这些输出数据。

注意：这只是一个简单示例，具体实现将取决于你所使用的具体程序和函数。你可能需要添加额外的代码来处理错误、确保适当的授权等。

开始使用 Solana 运行时跨程序调用

Solana 有一项关键特性叫做运行时跨程序调用，它使运行在该平台上的智能合约能够以安全、去中心化的方式调用其他程序。在 Solana 中，每个程序在区块链上都有一个唯一的地址，CPI 就是通过调用你想执行的程序的地址来实现的。这使得程序之间能够相互交互，并在 Solana 区块链上支持复杂的程序功能。

总体而言，Solana 运行时 CPI 是Solana 开发者技能集的重要组成部分，因为它们支持构建复杂而强大的去中心化应用。

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