如果一間區塊鏈公司業務，成本都來自於智能合約的交易，那麼智能合約的 gas 消耗，就直接影響公司營業成本。寫出節能的智能合約，在商用上有其重要性。這篇文章將整理分析智能合約中，影響 gas 消耗的一些因素，有助於我們了解消耗最大的指令是哪些，並謹慎的使用。gas 消耗可參考下面兩個表：

表一中的 Gas Used 為消耗的 gas。如果顯示為 FORMULA，表示不是一個固定值，要參考右邊的說明。由於我們通常使用 Solidity 開發，所以可能無法直接對應到上面表一中的指令；這時可參考表二，他有多加上一些額外的指令。以下列出消耗較多 gas 的行為與指令：

建立合約

對應到 CREATE 和 CODECOPY 兩個指令。在合約中建立另一個空的合約消耗 42901 gas ( 總共 64173 gas)，如果是直接部署一個空合約則總共是 68653 gas。加上合約的功能實作，可能會有幾十萬甚至百萬的 gas，應該是所有指令中消耗最多一個。拆分多個類別與實例的實作方式，gas 消耗可能會很可觀。避免用 Contract 當作資料結構：

不好

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contract User {
  uint256 public amount;
  bool public isAdmin;

  function User(uint256 _amount, bool _isAdmin) {
    amount = _amount;
    isAdmin = _isAdmin;
  }
}

好

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contract MyContract {
  mapping(address => uint256) amount;
  mapping(address => bool) isAdmin;
}

或

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contract MyContract {
  struct User {
    uint256 amount;
    bool isAdmin;
  }

  mapping(address => User) users;
}

資料儲存

對應到 SSTORE 指令，新增資料要花 20000 gas，修改則花 5000。一個例外是將原本不為零的變數改為零，這個稍後討論。避免反覆修改，盡量最後再一次寫入：

不好

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uint256 public count;
// ...
for (uint256 i = 0; i < 10; ++i) {
  // ...
  ++count;
}

好

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4
for (uint256 i = 0; i < 10; ++i) {
  // ...
}
count += 10;

交易資料

傳送交易的基本 gas 為 21000，input 資料每個 byte 68 gas，如果 byte 為 0x00 則只算 4 gas。例如：0x0dbe671f，gas 為 68 * 4 = 272；如果是 0x0000001f 則為 68 * 1 + 4 * 3 = 80。由於所有的參數都是佔 32 bytes，所以當參數為零時，gas 消耗最小，為 32 * 4 = 128，而最大時如下公式：

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n: 參數的 byte 數
n * 68 + ( 32 - n ) * 4

例如 bytes32 參數的 gas 消耗最大 2176，address 為 20 bytes 則是 1408。

轉帳

使用 call、send 和 transfer 等函式，對應到 CALL 指令，基本消耗 7400 gas，加上其他消耗會將近 7600。值得注意的是如果轉帳到一個從未出現過的地址，會額外再多 25000 gas。
不會有額外消耗

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function withdraw(uint256 amount) {
  msg.sender.transfer(amount);
}

可能會有額外的消耗

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function withdrawTo(uint256 amount, address receiver) {
  receiver.transfer(amount);
}

ecrecover

對應到 CALL 指令，執行這個函式會消耗 3700 gas。

呼叫外部合約

呼叫外部合約會執行 EXTCODESIZE 和 CALL 指令，基本消耗 1400 gas。建議儘量不拆分合約實例，可用多重繼承來管理程式碼。

事件

對應到 LOG1 指令。一個沒有參數的事件基本 750 gas，每多一個參數理論會多 256 gas，不過實際會更多。

雜湊

智能合約內建了幾種雜湊函式可以使用，keccak256、sha256 和 ripemd160。參數越多，消耗的 gas 越多。gas 消耗 ripemd160 > sha256 > keccak256，所以如果沒有其他目的，建議使用 keccak256。

還有其他消耗較少但可以優化的部分，之後會再另外發一篇文章說明。怕有人不知道，最後提醒一下，編譯合約記得開啟優化選項。

延伸閱讀

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