节约Gas成本的10个Solidity代码模式
< 返回列表时间: 2020-01-20来源:OSCHINA
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在以太坊区块链上,Gas被用来补偿矿工为智能合约的存储与执行所提供的算力。目前以太坊的利用在逐渐增长,而交易手续费成本也水涨传告 —— 现在每天的gas成本已经高达数百万美元。随着以太坊生态系统的扩大,Solidity智能合约开发者也需要关注gas利用的优化问题了。本文将介绍在使用Solidity开发以太坊智能合约时常用的一些Gas优化模式。 以太坊教程链接: Dapp入门 | 电商Dapp实战 | Token实战 | Php对接 | Java对接 | Python对接 | C#对接 | Dart对接
1、使用短路模式排序Solidity操作
短路(short-circuiting)是一种使用或/与逻辑来排序不同成本操作的solidity合约开发模式,它将低gas成本的操作放在前面,高gas成本的操作放在后面,这样如果前面的低成本操作可行,就可以跳过(短路)后面的高成本以太坊虚拟机操作了。 // f(x) 是低gas成本的操作 // g(y) 是高gas成本的操作 // 按如下排序不同gas成本的操作 f(x) || g(y) f(x) && g(y)
2、删减不必要的Solidity库
在开发Solidity智能合约时,我们引入的库通常只需要用到其中的部分功能,这意味着其中可能会包含大量对于你的智能合约而言其实是冗余的solidity代码。如果可以在你自己的合约里安全有效地实现所依赖的库功能,那么就能够达到优化solidity合约的gas利用的目的。
例如,在下面的solidity代码中,我们的以太坊合约只是用到了SafeMath库的 add 方法: import './SafeMath.sol' as SafeMath; contract SafeAddition { function safeAdd(uint a, uint b) public pure returns(uint) { return SafeMath.add(a, b); } }
通过参考SafeMath的这部分代码的实现,可以把对这个solidity库的依赖剔除掉: contract SafeAddition { function safeAdd(uint a, uint b) public pure returns(uint) { uint c = a + b; require(c >= a, "Addition overflow"); return c; } }
3、显式声明Solidity合约函数的可见性
在Solidity合约开发种,显式声明函数的可见性不仅可以提高智能合约的安全性,同时也有利于优化合约执行的gas成本。例如,通过显式地标记函数为外部函数(External),可以强制将函数参数的存储位置设置为 calldata ,这会节约每次函数执行时所需的以太坊gas成本。
4、使用正确的Solidity数据类型
在Solidity中,有些数据类型要比另外一些数据类型的gas成本高。有必要了解可用数据类型的gas利用情况,以便根据你的需求选择效率最高的那种。下面是关于solidity数据类型gas消耗情况的一些规则: 在任何可以使用 uint 类型的情况下,不要使用 string 类型 存储uint256要比存储uint8的gas成本低,为什么?点击这里查看 原文 当可以使用 bytes 类型时,不要在solidity合约种使用 byte[] 类型 如果 bytes 的长度有可以预计的上限,那么尽可能改用bytes1~bytes32这些具有固定长度的solidity类型 bytes32所需的gas成本要低于string类型
5、避免Solidity智能合约中的死代码
死代码(Dead code)是指那些永远也不会执行的Solidity代码,例如那些执行条件永远也不可能满足的代码,就像下面的两个自相矛盾的条件判断里的Solidity代码块,消耗了以太坊gas资源但没有任何作用: function deadCode(uint x) public pure { if(x < 1) { if(x > 2) { return x; } } }
6、避免使用不必要的条件判断
有些条件断言的结果不需要Solidity代码的执行就可以了解,那么这样的条件判断就可以精简掉。例如下面的Solidity合约代码中的两级判断条件,最外层的判断是在浪费宝贵的以太坊gas资源: function opaquePredicate(uint x) public pure { if(x < 1) { if(x < 0) { return x; } } }
7、避免在循环中执行gas成本高的操作
由于 SLOAD 和 SSTORE 操作码的成本高昂,因此管理storage变量的gas成本要远远高于内存变量,所以要避免在循环中操作storage变量。例如下面的solidity代码中, num 变量是一个storage变量,那么未知循环次数的若干次操作,很可能会造成solidity开发者意料之外的以太坊gas消耗黑洞: uint num = 0; function expensiveLoop(uint x) public { for(uint i = 0; i < x; i++) { num += 1; } }
解决上述反模式以太坊合约代码的方法,是创建一个solidity临时变量来代替上述全局变量参与循环,然后在循环结束后重新将临时变量的值赋给全局变量: uint num = 0; function lessExpensiveLoop(uint x) public { uint temp = num; for(uint i = 0; i < x; i++) { temp += 1; } num = temp; }
8、避免为可预测的结果使用Solidity循环
如果一个循环计算的结果是无需编译执行Solidity代码就可以预测的,那么就不要使用循环,这可以可观地节省gas。例如下面的以太坊合约代码就可以直接设置num变量的值: function constantOutcome() public pure returns(uint) { uint num = 0; for(uint i = 0; i < 100; i++) { num += 1; } return num; }
9、循环合并模式
有时候在Solidity智能合约中,你会发现两个循环的判断条件一致,那么在这种情况下就没有理由不合并它们。例如下面的以太坊合约代码: function loopFusion(uint x, uint y) public pure returns(uint) { for(uint i = 0; i < 100; i++) { x += 1; } for(uint i = 0; i < 100; i++) { y += 1; } return x + y; }
10、避免循环中的重复计算
如果循环中的某个Solidity表达式在每次迭代都产生同样的结果,那么就可以将其移出循环先行计算,从而节省掉循环中额外的gas成本。如果表达式中使用的变量是storage变量,这就更重要了。例如下面的智能合约代码中表达式 a*b 的值,并不需要每次迭代重新计算: uint a = 4; uint b = 5; function repeatedComputations(uint x) public returns(uint) { uint sum = 0; for(uint i = 0; i <= x; i++) { sum = sum + a * b; } }
原文链接: Solidity Gas优化的10个代码模式 — 汇智网
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