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C语言与以太坊：如何使用C语言查询以太坊钱包余额

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在区块链的世界里,以太坊无疑是智能合约和去中心化应用（DApp）的领军平台，对于开发者而言，能够与以太坊网络进行交互是基本技能之一，查询账户余额是最常见的需求之一，虽然Python、JavaScript等语言凭借其丰富的库成为与以太坊交互的首选，但C语言凭借其高效、底层和跨平台的特性，在系统级编程和资源受限环境中依然占据重要地位，本文将探讨如何使用C语言来实现“查看以太坊余额”这一核心功能。

为什么选择C语言？

在开始之前,我们需要明确一点：直接使用纯C语言连接以太坊节点并解析数据，相比高级语言要复杂得多，为什么还要这样做呢？

1. 极致性能：对于需要处理大量高频查询、或在嵌入式设备上运行的应用，C语言的无损耗和直接内存操作能力是无可比拟的。
2. 资源占用低：C语言编译的程序体积小，内存占用少，非常适合在资源受限的环境（如物联网设备）中运行轻量级客户端。
3. 学习底层原理：通过用C语言实现，可以让你深刻理解以太坊节点（如Geth）如何通过JSON-RPC API进行通信，以及数据是如何在网络中传输和解析的。

核心思路：通过JSON-RPC API查询

以太坊节点（无论是Geth、Parity还是其他客户端）都提供了一个标准的JSON-RPC接口，允许外部程序通过HTTP请求来调用各种功能，如查询余额、发送交易、调用智能合约等，我们使用C语言查询余额的核心思路是：

1. 构建HTTP请求：构造一个符合JSON-RPC规范的HTTP POST请求，其中包含要调用的方法（eth_getBalance）和参数（地址）。
2. 发送请求：使用C语言的HTTP客户端库（如libcurl）将请求发送到本地或远程的以太坊节点。
3. 接收并解析响应：节点会返回一个JSON格式的响应，其中包含余额信息（通常是以“Wei”为单位的十六进制字符串）。
4. 处理数据：使用C语言的JSON解析库（如cJSON）解析响应，提取余额数据，并进行单位转换（如从Wei转换为ETH）和格式化输出。

实践步骤：准备工作

在编写代码之前,你需要准备好以下环境：

1. 安装以太坊节点：在你的电脑上安装一个以太坊节点客户端，例如Geth，启动节点并确保其JSON-RPC接口是开放的，默认情况下，Geth的RPC端口是8545。

   geth --http --http.addr "0.0.0.0" --http.port "8545" --http.api "eth,net,web3"

2. 安装必要的C库：
   • libcurl：用于处理HTTP请求，在Ubuntu/Debian上可以通过sudo apt-get install libcurl4-openssl-dev安装。
   • cJSON：用于解析JSON响应，这是一个轻量级的C语言JSON库，你可以从其GitHub仓库下载并编译安装。

代码实现

下面是一个完整的C语言示例代码,演示如何查询指定以太坊地址的余额。

#include <curl/curl.h>
#include "cJSON.h"
// 回调函数，用于处理libcurl接收到的数据
static size_t WriteCallback(void *contents, size_t size, size_t nmemb, void *userp) {
    ((struct string*)userp)->len += size * nmemb;
    return size * nmemb;
}
// 将十六进制余额字符串转换为ETH并打印
void print_balance_in_eth(const char *hex_balance) {
    // 去掉 "0x" 前缀
    if (strlen(hex_balance) < 3 || hex_balance[0] != '0' || hex_balance[1] != 'x') {
        printf("Invalid hex balance format.\n");
        return;
    }
    const char *hex_value = hex_balance + 2;
    // 将十六进制字符串转换为整数 (Wei)
    // 注意: 此处简化处理，实际中应使用大整数库，因为以太坊余额可能非常大
    // 这里仅作演示，假设余额不会超过unsigned long long的范围
    unsigned long long wei = 0;
    sscanf(hex_value, "%llx", &wei);
    // 定义单位
    const unsigned long long WEI_PER_ETHER = 1000000000000000000ULL;
    // 计算ETH
    double eth = (double)wei / WEI_PER_ETHER;
    printf("Balance: %.18f ETH\n", eth);
}
int main() {
    CURL *curl;
    CURLcode res;
    struct string response_string;
    struct string header_string;
    // 初始化libcurl
    curl_global_init(CURL_GLOBAL_ALL);
    curl = curl_easy_init();
    if (curl) {
        // 要查询的以太坊地址 (替换为你想查询的地址)
        const char *address = "0x742d35Cc6634C0532925a3b844Bc454e4438f44e"; // 示例地址
        const char *url = "http://127.0.0.1:8545"; // 你的节点RPC地址
        // 构建JSON-RPC请求体
        cJSON *json = cJSON_CreateObject();
        cJSON_AddStringToObject(json, "jsonrpc", "2.0");
        cJSON_AddStringToObject(json, "method", "eth_getBalance");
        cJSON_AddStringToObject(json, "params", address);
        cJSON_AddNumberToObject(json, "id", 1);
        char *json_string = cJSON_Print(json);
        cJSON_Delete(json);
        // 设置libcurl选项
        curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, url);
        curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_POSTFIELDS, json_string);
        curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEFUNCTION, WriteCallback);
        curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEDATA, &response_string);
        curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_HEADERDATA, &header_string);
        // 执行请求
        res = curl_easy_perform(curl);
        // 检查错误
        if (res != CURLE_OK) {
            fprintf(stde
rr, "curl_easy_perform() failed: %s\n", curl_easy_strerror(res));
        } else {
            // 解析JSON响应
            cJSON *response = cJSON_Parse(response_string.ptr);
            if (response) {
                cJSON *result = cJSON_GetObjectItem(response, "result");
                if (result && cJSON_IsString(result)) {
                    printf("Address: %s\n", address);
                    printf("Balance in Wei: %s\n", result->valuestring);
                    print_balance_in_eth(result->valuestring);
                } else {
                    printf("Error: Could not find 'result' in response.\n");
                    cJSON *error = cJSON_GetObjectItem(response, "error");
                    if (error) {
                        printf("RPC Error: %s\n", error->child->valuestring);
                    }
                }
                cJSON_Delete(response);
            } else {
                fprintf(stderr, "Failed to parse JSON response.\n");
            }
        }
        // 清理
        free(response_string.ptr);
        free(header_string.ptr);
        free(json_string);
        curl_easy_cleanup(curl);
    }
    curl_global_cleanup();
    return 0;
}

代码解析

1. 主函数 main():

   • 初始化libcurl。
   • 定义要查询的以太坊地址和节点RPC URL。
   • 使用cJSON库构建符合规范的JSON请求体，包含jsonrpc, method, params和id字段。
   • 设置libcurl的选项，包括URL、POST数据、回调函数等。
   • 执行HTTP请求,并将响应存储在response_string中。
   • 使用cJSON解析响应，提取result字段（即余额的十六进制字符串）。
   • 调用print_balance_in_eth函数进行单位转换和打印。
   • 释放所有分配的内存并清理libcurl和cJSON资源。

2. print_balance_in_eth() 函数:

   • 该函数接收一个以"0x"开头的十六进制字符串。
   • 它使用sscanf将其转换为unsigned long long类型的Wei值（注意：这是一个简化，真实场景必须使用大整数库，否则会溢出）。
   • 通过除以10^18（1 ETH的Wei数）将其转换为ETH，并打印出来。

编译与运行

将上述代码保存为eth_balance.c，确保cJSON的源码在同一目录下或已正确安装，然后使用以下命令编译：

gcc eth_balance.c

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