Wie schreibe ich gaseffiziente intelligente Verträge?

Verständnis von Gas in Smart Contracts Ethereum

In der Ethereum -Blockchain ist Gas eine Einheit, die die Menge an Rechenaufwand misst, die zur Ausführung von Vorgängen erforderlich ist. Jede Transaktion oder intelligente Vertragsausführung im Ethereum -Netzwerk konsumiert Gas, und Benutzer bezahlen dafür mit Ether (ETHER) . Das Schreiben von gaseffizienten Smart Contracts ist von entscheidender Bedeutung, da hohe Gaskosten Ihre dezentrale Anwendung (DAPP) teuer zu interagieren, was zu einer schlechten Benutzereinführung führt.

Jede Operation in der Virtual Machine (EVM) Ethereum, z. B. Daten speichern, Arithmetik ausführen oder andere Verträge aufrufen, hat vordefinierte Gaskosten. Zum Beispiel ist das Schreiben in die Speicherung ( SSTORE ) deutlich teurer als das Lesen von IT ( Sload ). Die Optimierung, wie Ihr Vertrag diese Vorgänge nutzt, wirkt sich daher direkt auf die Effizienz aus.

Optimierung der Speicherverbrauch

Die Speicheroptimierung ist eine der effektivsten Möglichkeiten zur Reduzierung des Gasverbrauchs. Das Speichern von Daten On-Chain ist kostspielig, insbesondere wenn es sich um große Datensätze handelt. Eine effiziente Strategie besteht darin, mehrere Variablen in einen einzelnen Speicherplatz zu packen. Da jeder Speicherplatz 256 Bit breit ist, können Sie kleinere Datentypen wie Uint8 oder Bool verwenden, um mehrere Werte in einen Steckplatz anzupassen.

Ein anderer Ansatz besteht darin, unnötige Schreibvorgänge für die Speicherung zu vermeiden. Führen Sie stattdessen Berechnungen in Speicher- oder lokalen Variablen durch und schreiben Sie nur das Endergebnis in den Speicher. Erwägen Sie außerdem, nicht verwendete Daten zu löschen, um Platz freizugeben und möglicherweise Gasrückerstattungen zu erhalten, obwohl der Rückerstattungsmechanismus Einschränkungen aufweist und sorgfältig verwendet werden sollte.

• Verwenden Sie Strukturen für gruppenbezogene Daten und optimieren Sie die Verpackung.
• Bevorzugen Sie unveränderliche Variablen , sofern möglich, die billiger sind als reguläre Speichervariablen.
• Vermeiden Sie tiefe Kartierungsstrukturen, es sei denn, dies ist absolut erforderlich.

Speicher und CallData effizient nutzen

Wenn Sie bei der Handhabung von Funktionsargumenten oder internen Berechnungen den Speicher über den Speicher überspeichern, können Sie nach Möglichkeit den Speicher über den Speicher verwenden. Die Speichervorgänge sind in Bezug auf Gas erheblich billiger, da sie den Blockchain -Zustand nicht ändern. Bei externen Funktionsaufrufen kann die Verwendung von CallData anstelle von Speicher die Gaskosten, insbesondere für große Eingabedaten, weiter senken.

Funktionen, die Arrays oder Zeichenfolgen verarbeiten, sollten das Kopieren und Manipulation im Speicher minimieren. Wenn die Daten nicht geändert werden müssen, verweisen Sie sie direkt von CallData. Darüber hinaus kann die Batch -Verarbeitung dazu beitragen, den Gemeinkosten zu reduzieren, indem mehrere Vorgänge in einen einzigen Funktionsaufruf konsolidiert werden.

• Verwenden Sie Ansicht oder reine Funktionen für schreibgeschützte Operationen, um staatliche Änderungen zu vermeiden.
• Minimieren Sie die dynamische Array -Verwendung in Funktionsparametern.
• Verwenden Sie String.concat () oder bytes.concat () anstelle von + Operator zur Verkettung.

Auswahl der richtigen Datenstrukturen

Die Auswahl der Datenstrukturen spielt eine wichtige Rolle bei der Gaseffizienz. Während Zuordnungen und Arrays Flexibilität bieten, haben sie unterschiedliche Gasauswirkungen. Zum Beispiel ermöglichen Zuordnungen einen direkten Zugriff auf Elemente ohne Iteration, sodass sie im Vergleich zu Arrays gaseffizienter für Lookups sind.

Dynamische Arrays können teuer werden, wenn sie häufig geändert werden, insbesondere beim Anhängen oder Entfernen von Elementen. Arrays mit fester Größe sind in Bezug auf den Gasverbrauch häufig vorhersehbarer. Wenn Sie Listen von Entitäten erhalten, sollten Sie die Zuordnung (uint => t) anstelle von Arrays für einen schnelleren Zugang und niedrigere Gaskosten verwenden.

• Bevorzugen Sie Zuordnungen gegenüber Schleifen für Zugriffsmuster.
• Vermeiden Sie verschachtelte Zuordnungen oder Arrays, sofern dies nicht erforderlich ist.
• Betrachten Sie die Indexierung der Auslöser für komplexe Abfragen.

Code -Optimierungstechniken

Solidität bietet verschiedene Funktionen und Best Practices, die dazu beitragen können, den Gasverbrauch zu verringern. Wenn Sie die neueste Compiler -Version verwenden, wird sichergestellt, dass Sie von laufenden Optimierungen des Solidity -Teams profitieren. Compiler -Flags wie --optimizize können die Bereitstellungs- und Laufzeitkosten erheblich senken, indem die generierte Bytecode optimiert werden.

Vermeiden Sie redundante Berechnungen in Schleifen. Bewegen Sie konstante Ausdrücke außerhalb von Schleifen und Vorkomputenten, wo immer möglich. Bevorzugen Sie außerdem frühzeitige Renditen und Kurzschlussbedingungen, um Funktionen schnell zu beenden, wenn bestimmte Kriterien erfüllt sind.

• Verwenden Sie ungeprüfte Blöcke für arithmetische Operationen, bei denen Überlauf/Unterauslauf kein Problem ist.
• Inline kleine Funktionen zur Beseitigung von Anrufaufwand.
• Ersetzen Sie Required () Anweisungen mit minimaler Logik in Schleifen.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen Gas und Gaspreis?

Gas bezieht sich auf die Recheneinheiten, die zur Ausführung eines Betriebs im Ethereum -Netzwerk erforderlich sind. Der in Gwei gekennzeichnete Gaspreis ist, wie viel ein Benutzer bereit ist, pro Gaseinheit zu zahlen. Die gesamten Transaktionskosten werden als gas verwendetes × Gaspreis berechnet.

Wie wirkt sich die Gasgrenze auf meine Smart -Vertragsausführung aus?

Die Gasgrenze ist die maximale Menge an Gas, die ein Benutzer für eine Transaktion ausgeben möchte. Wenn eine Transaktion diese Grenze überschreitet, wird sie zurückgekehrt, aber das bereits verbrauchte Gas wird nicht erstattet. Das Einstellen geeigneter Gasgrenzen sorgt für eine reibungslose Ausführung ohne unnötige Ausfälle.

Kann ich Gasrückerstattungen zum Löschen von Daten in meinem Vertrag erhalten?

Ja, Ethereum bietet teilweise Gasrückerstattungen zum Löschen von Daten über den Opcode oder die Löschen von Speichereinträgen. Die Rückerstattung ist jedoch begrenzt und gräbt die anfänglichen Lagerkosten nicht vollständig aus.

Ist es besser, einen neuen Vertrag bereitzustellen oder einen vorhandenen für die Gaseffizienz zu verbessern?

Durch die Aktualisierung eines Vertrags unter Verwendung von Proxymustern kann aufgrund von Delegationsaufrufen zusätzliche Gaskosten eingeführt werden. Die Bereitstellung eines neuen optimierten Vertrags ist je nach Komplexität und Nutzungsmustern manchmal effizienter.