在web2，只要功能实现了，代码写的好不好，最终用户是无法知道的。

但是合约程序员就没这么幸福，代码写的不够，gas可能就非常高，导致的结果就是用户要多花钱。谁调用谁花钱，谁花钱谁知道。既然gas代表着明晃晃的钱，那我们就研究下怎么才能少花钱。

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本文用到的代码完整版：

<https://github.com/rickwang9/GasOptimization>

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打开 remix，新建一个合约Gas1.sol，写两个非常简单的函数：

• lowGas 通过加法 10+10 返回20
• highGas 通过乘法 10 * 2 返回20

    function lowGas()  public view returns(uint) {
        uint x=10;
        x = x + x;
        return x;
    }
    function highGas() public view returns(uint)  {
        uint x=10;
        x = x * 2;
        return x;
    }

两个函数都非常简单，但是消耗的gas却不一样！！！ <br>

空口无凭，我需要实现逻辑，把调用每个函数消耗的gas都清晰的打印出来。

下面定义一个修改器modifier costGas

    modifier costGas(string memory name) {
        uint beforeGas = gasleft();
        _;
        uint afterGas = gasleft();
        console.log(name, concat("costGas: ", Strings.toString(beforeGas - afterGas)));
    }

核心是 gasleft()，返回值是uint，表示代码执行到这里，还剩多少gas。

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另外，我还需要几个辅助方法

• console.log
• concat(string val1, string val2)
• toString(uint value) <br>

console.log， solidity本身不支持打印，需要调用 hardhat的包，可以通过import导入

import "hardhat/console.sol";

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concat，EVM对字符串的支持度不能说没有，只能非常低。原因以后说。像字符串的拼接，在其他语言都是最常见的，在solidity需要自己实现。

    function concat(string memory value1, string memory value2) public pure returns(string memory result){
        result = string(abi.encodePacked(value1, value2));
    }

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Strings.toString(), solidity不支持字符串拼接，自然也不会支持整形转为字符串。还好有OpenZeppelin

import "https://github.com/OpenZeppelin/openzeppelin-contracts/blob/v5.0.0/contracts/utils/Strings.sol";

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准备好了这些，就可以打印前面两个函数的gas费用了， 修改代码，每个函数加上修改器constGas，传参是为了打印信息清晰一些：

    function lowGas() costGas('lowGas') public view returns(uint) {
        uint x=10;
        x = x + x;
        return x;
    }

    function highGas()  costGas('highGas') public view returns(uint)  {
        uint x=10;
        x = x * 2;
        return x;
    }

相信大家已经迫不及待看到运行结果了。别着急，耽误一点时间，看看import hardhat的openzeppelin都在哪里？看下图:

• .deps/github/OpenZeppelin/openzeppelin-contracts/contracts/utils/math/Strings.sol
• .deps/npm/hardhat/console.sol

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好了，可以执行代码了。 <br>

执行lowGas函数， 返回20，正确

gas消耗 222

CALL
[call]from: 0x5B38Da6a701c568545dCfcB03FcB875f56beddC4to: Ga1.lowGas()data: 0x895...b3373
console.log:
lowGas costGas: 222

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执行highGas函数， 返回20，正确

gas消耗 285

CALL
[call]from: 0x5B38Da6a701c568545dCfcB03FcB875f56beddC4to: Ga1.highGas()data: 0x62d...12eff
console.log:
highGas costGas: 285

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打开 evm.codes, 这里列举了所有的opCode的gas fee

可以清晰的看到， 加法gas=3， 乘法gas=5。

*所以: gas(10 + 10) < gas(10 2)**

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等等， 是不是有点有点不对？ lowGas:285, highGas:222, diff=63 ,而不是 5-3=2。

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因为solc会把solidity编程成bytecode， EVM根据栈执行各种指令，来运行程序。 一行简单的计算，bytecode可能就是push，dup，swap，if，pop等等指令的组合。为了保证安全，bytecode包含了很多安全检查的指令，这些检查在你的代码里根本没有，不是你写的。但是bytecode里有，编译器自己加上的。

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生成的bytecode，往往复杂重复且繁琐。所以想把复杂的bytecode反编译回源码，非常困难。

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依然有很多多余的指令被solc生成，我们能否优化一下。答案是能。

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看图，分成两步：

1） 编译界面，展开“>”符号

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2） 允许优化

勾选Enable optimization

输入 200

解释一下，200 告诉优化器这个合约会被调用多少次。200表示多次调用，它就会优化bytecode，让本次调用的更节省gas。

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我测试过：输入 200和3000，发现效果是一样的。uniswap的合约部署也是输入200.

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然后看一下优化结果：

gas消耗 94

CALL
[call]from: 0x5B38Da6a701c568545dCfcB03FcB875f56beddC4to: Ga1.lowGas()data: 0x895...b3373
console.log:
lowGas costGas: 94

lowGas 返回20，正确

gas消耗 110

CALL
[call]from: 0x5B38Da6a701c568545dCfcB03FcB875f56beddC4to: Ga1.highGas()data: 0x62d...12eff
console.log:
highGas costGas: 110

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虽然 diff 依然没有达到2， 但是已经很好了。 <br>

solc生成的bytecode不可能和我们的代码完全一样，bytecode内部一定包含了solc认为有用的检查代码和必要的出入栈操作。 <br>

我们这里可以得出一个结论：

1. gas(add) < gas(mul)
2. 实际花费的gas要比 evm.code上看到的gas要多的多。

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本文用到的代码完整版：

https://github.com/rickwang9/GasOptimization

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引用

<https://learnblockchain.cn/column/1>

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