⚔️ 跨程序调用（CPI）- 终极Boss战斗指南
🎮 欢迎来到Solana的多人副本！
还记得那些史诗级Boss战吗？你一个人站在巨龙面前，血条长得看不到尽头...😱 然后你意识到："我需要队友！"
这就是今天要学的跨程序调用（CPI）！它让你的程序可以召唤其他程序来并肩作战，就像复仇者联盟集结对抗灭霸！💪
🎯 今日任务： 掌握CPI的力量，成为Solana世界的召唤师！
🌟 什么是跨程序调用？
🎭 一个简单的比喻
想象你在经营一家披萨店🍕：
- 你擅长做披萨（你的核心程序）
- 但送外卖呢？你可以调用外卖平台（调用Token程序）
- 收款呢？你可以调用支付系统（调用另一个程序）
这就是CPI的魅力 —— 不要重复造轮子，直接调用现成的服务！
// 🍕 你的披萨程序
fn make_pizza() -> Pizza {
// 做披萨的逻辑
}
// 📞 调用外卖服务（CPI）
fn deliver_pizza(pizza: Pizza) {
// 不用自己送，调用外卖程序！
invoke_delivery_program(pizza); // 这就是CPI！
}
🚀 CPI的超能力
┌────────────────────────────────────┐
│ 🎮 CPI 能力展示板 │
├────────────────────────────────────┤
│ ✅ 调用任何已部署的程序 │
│ ✅ 组合多个程序的功能 │
│ ✅ 让PDA可以"签名" │
│ ✅ 构建乐高积木式的DApp │
│ ✅ 将整个Solana变成你的API │
└────────────────────────────────────┘
🛠️ CPI的两把利剑
⚔️ 武器一：invoke - 普通攻击
// 🗡️ invoke - 当你不需要PDA签名时使用
pub fn invoke(
instruction: &Instruction, // 📜 要执行的指令
account_infos: &[AccountInfo] // 📦 需要的账户
) -> ProgramResult
使用场景：
- 👤 用户已经签名了
- 🎯 直接传递签名权限
- 💨 简单直接的调用
⚔️ 武器二：invoke_signed - 必杀技
// ⚡ invoke_signed - 当你需要PDA签名时使用
pub fn invoke_signed(
instruction: &Instruction, // 📜 要执行的指令
account_infos: &[AccountInfo], // 📦 需要的账户
signers_seeds: &[&[&[u8]]] // 🔑 PDA的种子（重要！）
) -> ProgramResult
使用场景：
- 🤖 程序需要代表PDA签名
- 🔐 访问程序控制的账户
- 💎 执行特权操作
🎯 快速对比
┌─────────────┬────────────────┬─────────────────┐
│ 特性 │ invoke │ invoke_signed │
├─────────────┼────────────────┼─────────────────┤
│ PDA签名 │ ❌ │ ✅ │
│ 复杂度 │ 低 📗 │ 中 📙 │
│ 使用频率 │ 较少 📊 │ 频繁 📈 │
│ 种子参数 │ 无 │ 必需 │
└─────────────┴────────────────┴─────────────────┘
📦 构建你的第一个CPI
🎯 Step 1：创建指令结构
use solana_program::instruction::{AccountMeta, Instruction};
// 🏗️ 第一步：定义你要传递的数据
#[derive(BorshSerialize, BorshDeserialize)]
struct TransferData {
amount: u64, // 💰 转账金额
}
// 📝 第二步：准备账户列表
let accounts = vec![
// AccountMeta::new(账户地址, 是否是签名者)
AccountMeta::new(from_account, true), // 💸 付款方（签名者+可写）
AccountMeta::new(to_account, false), // 💰 收款方（只需可写）
AccountMeta::read_only(authority, true), // 👤 权限账户（签名者+只读）
];
// 🎁 第三步：序列化数据
let instruction_data = TransferData {
amount: 1000000 // 1 SOL = 1,000,000 lamports
};
let data = instruction_data.try_to_vec()?;
// 🚀 第四步：创建指令
let instruction = Instruction {
program_id: token_program_id, // 🎯 目标程序
accounts, // 📦 账户列表
data, // 📊 数据负载
};
💡 Pro Tip： AccountMeta的记忆技巧：
new= ✏️ 可写read_only= 👀 只读true= ✍️ 需要签名false= 🔓 不需要签名
🎮 实战示例：调用Token程序
🪙 示例1：使用 invoke 转账
use solana_program::{
account_info::{next_account_info, AccountInfo},
entrypoint::ProgramResult,
program::invoke,
pubkey::Pubkey,
msg,
};
pub fn transfer_tokens_with_invoke(
program_id: &Pubkey,
accounts: &[AccountInfo],
amount: u64,
) -> ProgramResult {
msg!("🚀 开始代币转账...");
// 📦 解析账户
let account_info_iter = &mut accounts.iter();
let source = next_account_info(account_info_iter)?; // 源账户
let destination = next_account_info(account_info_iter)?; // 目标账户
let authority = next_account_info(account_info_iter)?; // 权限账户
let token_program = next_account_info(account_info_iter)?; // Token程序
msg!("💰 转账金额: {} lamports", amount);
// 🏗️ 构建转账指令
let transfer_instruction = spl_token::instruction::transfer(
token_program.key, // Token程序ID
source.key, // 源代币账户
destination.key, // 目标代币账户
authority.key, // 转账权限
&[], // 额外签名者（这里没有）
amount, // 转账金额
)?;
// 📞 执行CPI调用！
msg!("📞 调用Token程序...");
invoke(
&transfer_instruction,
&[
source.clone(), // 需要传递所有相关账户
destination.clone(),
authority.clone(),
token_program.clone(),
],
)?;
msg!("✅ 转账成功！");
Ok(())
}
🤖 示例2：使用 invoke_signed 与PDA
pub fn transfer_from_pda(
program_id: &Pubkey,
accounts: &[AccountInfo],
amount: u64,
seed_phrase: &str, // PDA种子短语
) -> ProgramResult {
msg!("🤖 PDA转账开始...");
// 📦 解析账户
let account_info_iter = &mut accounts.iter();
let pda_account = next_account_info(account_info_iter)?;
let destination = next_account_info(account_info_iter)?;
let token_program = next_account_info(account_info_iter)?;
let pda_signer = next_account_info(account_info_iter)?;
// 🔑 准备PDA种子
let (expected_pda, bump_seed) = Pubkey::find_program_address(
&[seed_phrase.as_bytes()],
program_id
);
// ✅ 验证PDA
if expected_pda != *pda_signer.key {
msg!("❌ PDA不匹配！");
return Err(ProgramError::InvalidSeeds);
}
msg!("🔑 使用bump seed: {}", bump_seed);
// 🏗️ 构建转账指令
let transfer_instruction = spl_token::instruction::transfer(
token_program.key,
pda_account.key, // PDA的代币账户
destination.key, // 目标账户
pda_signer.key, // PDA作为签名者
&[], // 无额外签名者
amount,
)?;
// 🎯 准备签名种子
let seeds = &[
seed_phrase.as_bytes(),
&[bump_seed], // 别忘了bump！
];
// ⚡ 使用invoke_signed执行CPI
msg!("⚡ 使用PDA签名调用...");
invoke_signed(
&transfer_instruction,
&[
pda_account.clone(),
destination.clone(),
pda_signer.clone(),
token_program.clone(),
],
&[seeds], // 🔑 这里传入种子让PDA"签名"
)?;
msg!("🎉 PDA转账成功！");
Ok(())
}
🚨 常见错误与解决方案
❌ 错误1：签名者权限提升
# 错误信息
EF1M4SPfKcchb6scq297y8FPCaLvj5kGjwMzjTM68wjA's signer privilege escalated
Program returned error: "Cross-program invocation with unauthorized signer or writable account"
🔍 原因： 你试图让一个账户签名，但它不应该签名
💊 解决方案：
// ❌ 错误
AccountMeta::new(some_account, true) // 不应该是签名者！
// ✅ 正确
AccountMeta::new(some_account, false) // 不是签名者
❌ 错误2：写权限提升
# 错误信息
2qoeXa9fo8xVHzd2h9mVcueh6oK3zmAiJxCTySM5rbLZ's writable privilege escalated
🔍 原因： 账户需要标记为可写但你没有标记
💊 解决方案：
// ❌ 错误
AccountMeta::read_only(account_that_changes, false)
// ✅ 正确
AccountMeta::new(account_that_changes, false) // 标记为可写！
🛠️ 调试技巧清单
// 🔍 调试CPI的黄金法则
// 1️⃣ 检查账户顺序
msg!("账户1: {}", account1.key);
msg!("账户2: {}", account2.key);
// 确保顺序与被调用程序期望的一致！
// 2️⃣ 验证PDA种子
msg!("种子: {:?}", seeds);
msg!("预期PDA: {}", expected_pda);
msg!("实际PDA: {}", actual_pda.key);
// 3️⃣ 检查账户权限
msg!("是签名者? {}", account.is_signer);
msg!("是可写? {}", account.is_writable);
// 4️⃣ 验证程序ID
msg!("目标程序: {}", target_program_id);
assert_eq!(target_program.key, &expected_program_id);
💎 高级技巧与最佳实践
🎯 技巧1：账户验证模板
// 🛡️ 创建一个可重用的验证函数
fn verify_cpi_accounts(
expected_program: &Pubkey,
actual_program: &AccountInfo,
accounts: &[AccountInfo],
) -> ProgramResult {
// ✅ 验证程序ID
if actual_program.key != expected_program {
msg!("❌ 程序ID不匹配");
return Err(ProgramError::IncorrectProgramId);
}
// ✅ 验证账户所有者
for account in accounts {
if account.owner != expected_program && !account.is_signer {
msg!("⚠️ 账户 {} 的所有者可能不正确", account.key);
}
}
Ok(())
}
🎯 技巧2：CPI辅助函数
// 🔧 创建一个通用的CPI包装器
pub fn safe_cpi<'a>(
instruction: Instruction,
accounts: &[AccountInfo<'a>],
signer_seeds: Option<&[&[&[u8]]]>,
) -> ProgramResult {
msg!("🚀 执行CPI到程序: {}", instruction.program_id);
match signer_seeds {
Some(seeds) => {
msg!("🔑 使用PDA签名");
invoke_signed(&instruction, accounts, seeds)
},
None => {
msg!("✍️ 使用常规签名");
invoke(&instruction, accounts)
}
}?;
msg!("✅ CPI执行成功");
Ok(())
}
🎯 技巧3：批量CPI操作
// 🎪 执行多个CPI调用
pub fn batch_cpi_calls(
program_id: &Pubkey,
accounts: &[AccountInfo],
operations: Vec<Operation>,
) -> ProgramResult {
msg!("🎯 开始批量CPI操作");
for (index, operation) in operations.iter().enumerate() {
msg!("📍 执行操作 {}/{}", index + 1, operations.len());
match operation {
Operation::Transfer { amount, to } => {
// 执行转账CPI
transfer_cpi(accounts, *amount, to)?;
},
Operation::Mint { amount } => {
// 执行铸造CPI
mint_cpi(accounts, *amount)?;
},
Operation::Burn { amount } => {
// 执行销毁CPI
burn_cpi(accounts, *amount)?;
},
}
}
msg!("🎉 所有CPI操作完成！");
Ok(())
}
🏗️ 实战项目：构建一个DeFi聚合器
让我们用CPI构建一个迷你DeFi聚合器！
// 🏦 DeFi聚合器 - 组合多个协议
pub fn defi_aggregator_swap(
program_id: &Pubkey,
accounts: &[AccountInfo],
amount_in: u64,
) -> ProgramResult {
msg!("🏦 DeFi聚合器启动！");
// 📊 Step 1: 调用预言机获取价格
let price = get_price_from_oracle(accounts)?;
msg!("💹 当前价格: {}", price);
// 💱 Step 2: 调用DEX进行交换
let swapped_amount = swap_on_dex(
accounts,
amount_in,
price
)?;
msg!("💱 交换完成: {} -> {}", amount_in, swapped_amount);
// 🌾 Step 3: 将结果存入收益农场
let staked_amount = stake_in_farm(
accounts,
swapped_amount
)?;
msg!("🌾 已质押到农场: {}", staked_amount);
// 🎁 Step 4: 铸造奖励代币
mint_rewards(accounts, staked_amount)?;
msg!("🎁 奖励已发放！");
msg!("✨ DeFi操作链完成！");
Ok(())
}
🎓 知识总结
📚 CPI核心概念回顾
┌────────────────────────────────────────┐
│ 🎯 CPI 知识地图 │
├────────────────────────────────────────┤
│ │
│ invoke 📞 │
│ ├── 简单调用 │
│ ├── 传递用户签名 │
│ └── 不需要PDA │
│ │
│ invoke_signed ⚡ │
│ ├── PDA签名 │
│ ├── 需要种子 │
│ └── 程序控制账户 │
│ │
│ 最佳实践 💎 │
│ ├── 验证所有账户 │
│ ├── 正确设置权限 │
│ ├── 处理错误情况 │
│ └── 优化gas消耗 │
│ │
└────────────────────────────────────────┘
🌟 你已经掌握的技能
- ✅ 理解CPI的工作原理
- ✅ 区分
invoke和invoke_signed - ✅ 构建跨程序调用
- ✅ 处理PDA签名
- ✅ 调试常见错误
- ✅ 实现复杂的DeFi操作
🚀 下一步
恭喜你掌握了CPI！🎉 你现在可以：
- 构建DeFi乐高 - 组合现有协议
- 创建聚合器 - 整合多个服务
- 开发复杂DApp - 利用生态系统的力量
💬 记住： 在Solana上，你不是一个人在战斗。整个生态系统都是你的武器库！
准备好成为CPI大师了吗？让我们一起征服Solana的世界！ 🚀⚔️✨