Solidity Uniswap V2 Pair中交换Token

        交换意味着使用一定数量的TokenA来换取Tokenb。但我们需要一些额外的辅助服务:

        1.提供实际汇率。

        2.保证所有的交易都是在正确的汇率下进行的。

        GitHub - XuHugo/solidityproject: DApp go go go ！！！

        我们在研究流动性供应时学到了一些关于 DEX 定价的知识：决定汇率的是池中的流动性数量。成功互换的主要条件：互换后的reserve乘积必须等于或大于互换前的reserve乘积。无论Pool中的reserve数量是多少，恒等乘积都必须保持不变。这基本上是我们必须保证的唯一条件，而且令人惊讶的是，这个条件让我们无需计算互换价格。

        正如我在介绍中提到的，Pair合约是一个核心合约，这意味着它的功能必须尽可能底层化和最小化。这也影响到我们如何向合约发送代币。有两种方法可以将代币转移给他人：

        1、调用Token合约的transfer方法，并传递接收者的地址和要发送的金额。

        2、调用 approve 方法，将一定数量的代币授权，允许其他用户或合约使用。其他人必须调用 transferFrom 才能转移你的Token。你只需为批准一定数量的Token支付费用，而对方则需为实际转账支付费用。

        调用 approve 模式在以太坊应用中非常常见：dapp 要求用户批准最大金额的消费，这样用户就不需要一次又一次地调用批准。这可以改善用户体验。而这并不是我们目前需要考虑的，因此，我们将采用手动转入Pair合约的方式。

        函数入参需要两个输出金额，每个token一个。这些是调用者希望用token换取的金额。为什么要这样做呢——需要两个token？因为我们不想强制执行交换的方向：调用者可以指定任一个金额或两个金额，我们只需执行必要的检查。

function swap(uint256 amount0Out,uint256 amount1Out,address to) public {if (amount0Out == 0 && amount1Out == 0)revert InsufficientOutputAmount();...

接下来，我们需要确保有足够的reserve发送给用户。

    ...(uint112 reserve0_, uint112 reserve1_, ) = getReserves();if (amount0Out > reserve0_ || amount1Out > reserve1_)revert InsufficientLiquidity();...

        在获得reserve并进行预检查后，我们要做的第一件事就是将token转移给用户。有趣的是，我们可以提前做这件事，反而是未了更安全，后边我们会介绍原因，也许你现在就知道了原因。转账完成后，我们再计算输入金额：

if (amount0Out > 0) _safeTransfer(token0, to, amount0Out);if (amount1Out > 0) _safeTransfer(token1, to, amount1Out);uint256 balance0 = IERC20(token0).balanceOf(address(this));uint256 balance1 = IERC20(token1).balanceOf(address(this));uint256 amount0In = balance0 > reserve0 - amount0Out? balance0 - (reserve0 - amount0Out): 0;uint256 amount1In = balance1 > reserve1 - amount1Out? balance1 - (reserve1 - amount1Out): 0;if (amount0In == 0 && amount1In == 0) revert InsufficientInputAmount();

        为了让这部分的逻辑更清晰，我们可以把 reserve0 和 reserve1 看作 "旧余额"，即交换开始前合约的余额。

        在交换token时，我们通常会提供 amount0Out 或 amount1Out。因此，通常会有 amount0In 或 amount1In。但这里允许我们同时设置 amount0Out 和 amount1Out，因此 amount0In 和 amount1In 也有可能都大于零。但如果这两个值都为零，用户就没有向合约发送任何Token，这是不允许的。

        因此，在这几行中，我们发现了新的余额：它们不包括输出金额，但包括输入金额。

        然后就是我们之前讨论过的常数乘积检验。我们预计这个合约token的余额与其reserve不同，我们需要确保它们的乘积等于或大于当前储备的乘积。如果满足此要求，则:

        1.调用方正确计算了汇率(包括滑点)。

        2.输出量正确。

        3.转到合约中的金额也是正确的。

uint256 balance0Adjusted = (balance0 * 1000) - (amount0In * 3);uint256 balance1Adjusted = (balance1 * 1000) - (amount1In * 3);if (balance0Adjusted * balance1Adjusted <uint256(reserve0_) * uint256(reserve1_) * (1000**2)) revert InvalidK();

        首先，我们计算调整后的余额：即当前余额减去swap fee，后者适用于输入金额。同样，由于整除的原因，我们必须将余额乘以 1000，金额乘以 3，以 "模拟 "输入金额乘以 0.003（0.3%）。

        接下来，我们要为调整后的余额计算一个新的 K，并将其与当前的 K 进行比较。为了补偿调整后余额乘以 1000 的结果，我们将旧储备金乘以 1000 * 1000。

        基本上，我们是用新余额减去掉期费来计算新的 K 值。这个新 K 必须大于或等于旧 K。

让我们测试一下，当我们试图获取过多的输出代币时，是否会出现 InvalidK 错误：

function testSwapUnpaidFee() public {token0.transfer(address(pair), 1 ether);token1.transfer(address(pair), 2 ether);pair.mint(address(this));token0.transfer(address(pair), 0.1 ether);vm.expectRevert(encodeError("InvalidK()"));pair.swap(0, 0.181322178776029827 ether, address(this), "");}

        在这里，我们试图用 0.181322178776029827 ether 的 token1 交换 0.1 ether 的 token0，但失败了。如果将代币 1 的金额减少 1，测试就会通过。我使用 getAmountOut 计算了这个数额！