Solidity中的mapping为何不提供按照key遍历的功能？

举个例子

pragma solidity ^0.6.12;

contract Test {
  mapping(uint256 => uint256) numMap;

  function testMap() public {
      numMap[1001] = 1;
  }
}

这个Test合约定义了一个mapping数据结构numMap，key和value都是uint256类型

使用solc生成汇编：

solc --bin --asm --optimize Test.sol

结果如下：

======= Test.sol:Test =======
EVM assembly:
    /* "Test.sol":26:140  contract Test {... */
  mstore(0x40, 0x80)
  callvalue
  dup1
  iszero
  tag_1
  jumpi
  0x00
  dup1
  revert
tag_1:
  pop
  dataSize(sub_0)
  dup1
  dataOffset(sub_0)
  0x00
  codecopy
  0x00
  return
stop

sub_0: assembly {
        /* "Test.sol":26:140  contract Test {... */
      mstore(0x40, 0x80)
      callvalue
      dup1
      iszero
      tag_1
      jumpi
      0x00
      dup1
      revert
    tag_1:
      pop
      jumpi(tag_2, lt(calldatasize, 0x04))
      shr(0xe0, calldataload(0x00))
      dup1
      0x2010a281
      eq
      tag_3
      jumpi
    tag_2:
      0x00
      dup1
      revert
        /* "Test.sol":83:138  function testMap() public {... */
    tag_3:
      tag_4
      tag_5
      jump	// in
    tag_4:
      stop
    tag_5:
        /* "Test.sol":124:128  1001 */
      0x03e9
        /* "Test.sol":117:123  numMap */
      0x00
        /* "Test.sol":117:129  numMap[1001] */
      swap1
      dup2
      mstore
      0x20
      mstore
        /* "Test.sol":132:133  1 */
      0x01
        /* "Test.sol":117:129  numMap[1001] */
      0x236f539bf6e1b3b15a335e3cd157d360bc4be88c071635c19ba8a82b4f665e9f
        /* "Test.sol":117:133  numMap[1001] = 1 */
      sstore
        /* "Test.sol":83:138  function testMap() public {... */
      jump	// out

    auxdata: 0xa264697066735822122070c83297f2e6f8f0379c000bdf072f080d15e305449aa0dcc7e33858f970961564736f6c634300060c0033
}

可以看到最后一段存储数据的汇编如下：

      mstore
        /* "Test.sol":132:133  1 */
      0x01
        /* "Test.sol":117:129  numMap[1001] */
      0x236f539bf6e1b3b15a335e3cd157d360bc4be88c071635c19ba8a82b4f665e9f
        /* "Test.sol":117:133  numMap[1001] = 1 */
      sstore
        /* "Test.sol":83:138  function testMap() public {... */
      jump	// out

分析这段汇编就会发现1并不是存储在key是1001的位置，取而代之的是0x236f539bf6e1b3b15a335e3cd157d360bc4be88c071635c19ba8a82b4f665e9f这样一段地址，这段地址是通过keccak256( bytes32(1001) + bytes32(0x00) )计算得到的，1001就是key，而0x00表示这个合约存储的第一个storage类型变量。所以key的计算公式就是keccak256(bytes32(key) + bytes32(position))。

如果mapping提供遍历功能，那么遍历出来的key其实是keccak256(bytes32(key) + bytes32(position))的结果，而通过这个结果是无法推算出具体的key的，所以我们无法得到具体的key到value的映射。

以上就是mapping不提供key遍历功能的原因。