创建 PDA 数据账户

在上一章我们处理了入口参数，现在我们要编写核心逻辑：在链上为用户开辟一块存储空间。

这涉及到 Solana 开发中最强大的模式：CPI (Cross-Program Invocation) 配合 PDA 签名。

1. 确定需要的账户

为了创建一个账户，我们需要与 Solana 的底层操作系统——System Program 进行交互。 根据 create_account 指令的要求，我们需要以下 4 个账户：

获取账户信息 (Rust)

使用迭代器按顺序提取各个账户：

rust
let accounts_iter = &mut accounts.iter();

// 1. 付款人 (必须签名)
let account_user = next_account_info(accounts_iter)?;
if !account_user.is_signer { return Err(ProgramError::MissingRequiredSignature); }

// 2. 数据账户 (PDA)
let account_data = next_account_info(accounts_iter)?;

// 3. 系统程序
let _system_program = next_account_info(accounts_iter)?;

// 4. 租金变量 (用于计算豁免金额)
// 注：较新版本的 Solana SDK 可以直接使用 Rent::get() 而不需要传入 Sysvar 账户，
// 但为了兼容性，很多教程仍保留此账户。

2. 计算租赁豁免 (Rent Exemption)

Solana 账户需要维持一定余额以避免被回收（垃圾回收机制）。我们必须计算出存储数据所需的最低 SOL。

rust
// 计算我们要存的数据长度
let space = data.len(); 

// 查询租金豁免门槛 (Lamports)
let rent_exemption = Rent::get()?.minimum_balance(space);

3. 派生 PDA 地址

我们需要验证客户端传入的 account_data 地址是否正确。 我们使用 find_program_address 重新计算一遍 PDA。

rust
let (pda_address, bump_seed) = Pubkey::find_program_address(
    &[account_user.key.as_ref()], // 种子: 用户的公钥
    program_id                    // 种子: 本程序 ID
);

if pda_address != *account_data.key {
    return Err(ProgramError::InvalidSeeds);
}

注意：这里我们获取了 bump_seed，这在后面签名时至关重要。

4. 判断账户是否已存在

Solana SDK 没有直接提供 exists() 方法。我们利用一个事实：所有存在的账户必须有租金豁免余额。如果余额为 0，说明账户未初始化。

rust
if **account_data.try_borrow_lamports()? == 0 {
    // 账户不存在，执行创建逻辑...
}

5. 创建账户 (CPI + Invoke Signed)

这是最关键的一步。我们需要调用 System Program 来创建账户。 但是，创建账户通常需要新账户的私钥签名。PDA 没有私钥，怎么办？

我们使用 invoke_signed。 它允许当前程序告诉 Runtime：“我是这个 PDA 的所有者，我用我的程序 ID 和这个 Bump Seed 为它担保。”

rust
// 1. 构建指令
let create_ix = solana_program::system_instruction::create_account(
    account_user.key,      // 付款方
    account_data.key,      // 新账户地址
    rent_exemption,        // 初始余额
    data.len() as u64,     // 空间大小
    program_id,            // 新账户的所有者 (设置为当前程序)
);

// 2. 带着签名调用 (CPI)
invoke_signed(
    &create_ix,
    accounts, // 传递所有涉及的账户
    &[&[      // 签名种子 (Signer Seeds)
        account_user.key.as_ref(), // Seed 1
        &[bump_seed]               // Seed 2 (Bump)
    ]],
)?;

6. 写入数据

账户创建成功后，它现在属于我们的程序了。我们可以直接修改它的数据区。

rust
// 获取可变引用
let mut account_data_content = account_data.data.borrow_mut();

// 将输入数据写入账户内存
// 注意：这里假设输入数据长度与申请的空间完全一致
account_data_content.copy_from_slice(data);

完整代码预览

rust
pub fn process_instruction(
    program_id: &Pubkey,
    accounts: &[AccountInfo],
    data: &[u8],
) -> ProgramResult {
    // ... 账户提取 ...

    // 计算租金
    let rent_exemption = Rent::get()?.minimum_balance(data.len());
    
    // 派生 PDA
    let (pda, bump_seed) = Pubkey::find_program_address(
        &[account_user.key.as_ref()], 
        program_id
    );

    // 只有当账户为空时才创建
    if **account_data.try_borrow_lamports()? == 0 {
        // CPI 调用
        invoke_signed(
            &system_instruction::create_account(
                account_user.key,
                account_data.key,
                rent_exemption,
                data.len() as u64,
                program_id,
            ),
            accounts,
            &[&[account_user.key.as_ref(), &[bump_seed]]],
        )?;
        
        // 写入数据
        account_data.data.borrow_mut().copy_from_slice(data);
    }
    
    Ok(())
}