Cairo语言是一种用于生成零知识证明的图灵完备的高级语言，由StarkWare公司开发。Cairo语言可以支持任何类型的计算，包括算术运算、逻辑运算、循环、条件分支、函数调用等。Cairo语言利用STARK技术来生成证明，STARK技术是一种零知识证明技术，具有可扩展性、透明性、后量子安全性等特点。
Cairo语言提供了一些内置函数和库，以方便开发者编写和运行Cairo程序。本文将介绍Cairo语言的一些常用的内置函数和库，以及它们的用途和特点。
内置函数
内置函数是指在Cairo语言中预定义的一些函数，可以直接在Cairo代码中调用，而无需导入任何库或模块。内置函数通常以__开头和结尾，以区别于用户自定义的函数。以下是一些常用的内置函数：
- __assert__(condition: felt, message: felt): 该函数用于检查一个条件是否为真，如果为假，则抛出一个错误，并显示一个错误信息。condition参数是一个布尔值，表示要检查的条件。message参数是一个整数值，表示要显示的错误信息。例如，__assert__(x == 0, 1)表示如果x不等于0，则抛出一个错误，并显示1作为错误信息。
- __get_range__(ptr: felt*, size: felt) -> (res_ptr): felt*: 该函数用于从内存中读取一段连续的数据，并返回一个指向这段数据的指针。ptr参数是一个指针值，表示要读取数据的起始地址。size参数是一个整数值，表示要读取数据的长度。例如，__get_range__(ptr, 10)表示从地址ptr开始，读取10个字节的数据，并返回一个指向这段数据的指针。
- __rev__() -> (res): felt: 该函数用于返回当前程序执行到的反向操作数（reverse op number）。反向操作数是一个整数值，表示程序执行过程中每个操作对应的逆操作的编号。例如，如果程序执行了一个加法操作，则其反向操作数为1，表示其逆操作为减法操作。反向操作数可以用于实现循环或条件分支等控制流结构。
- __syscall__(syscall_ptr: felt*, syscall_args_ptr: felt*) -> (syscall_retval): felt: 该函数用于调用系统调用（syscall）。系统调用是指一些由StarkNet提供的特殊功能，可以让Cairo程序与外部环境进行交互。例如，发送交易、读取状态、生成随机数等。syscall_ptr参数是一个指针值，表示要调用的系统调用的地址。syscall_args_ptr参数是一个指针值，表示要传递给系统调用的参数的地址。该函数返回一个整数值，表示系统调用的返回值。
库
库是指一些由StarkWare或其他开发者编写并发布的一些模块或包，可以在Cairo代码中导入并使用。库通常以.cairo为后缀名，并存储在StarkNet Contracts Repository或其他地方。以下是一些常用的库：
- starkware.cairo.common: 该库包含了一些通用的模块和函数，例如算术运算、位运算、哈希函数、随机数生成器等。
- starkware.cairo.common.math: 该库包含了一些数学相关的模块和函数，例如素数检测、模运算、幂运算、对数运算等。
- starkware.cairo.common.cairo_builtins: 该库包含了一些与Cairo语言相关的模块和函数，例如内存管理、指针操作、类型转换、异常处理等。
- starkware.cairo.common.registers: 该库包含了一些与寄存器相关的模块和函数，例如寄存器定义、寄存器读写、寄存器布局等。
- starkware.cairo.common.dict: 该库包含了一些与字典相关的模块和函数，例如字典定义、字典操作、字典迭代等。
- starkware.starknet.core: 该库包含了一些与StarkNet核心功能相关的模块和函数，例如系统调用、状态变量、事件触发、合约部署等。
总之，Cairo语言提供了一些内置函数和库，以方便开发者编写和运行Cairo程序。内置函数是预定义的一些函数，可以直接调用。库是由StarkWare或其他开发者编写并发布的一些模块或包，可以导入并使用。
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