撰文：Certik

以太坊主网的 Gas 费用一直是老大难问题，尤其是在网络拥堵时更为显著。在高峰期，用户往往需要支付极高的交易费用。因此，在智能合约开发阶段进行 Gas 费用优化尤为重要。优化 Gas 消耗不仅能有效降低交易成本，还能提升交易效率，为用户带来更加经济、高效的区块链使用体验。

本文将概述以太坊虚拟机（EVM）的 Gas 费机制、Gas 费优化的相关核心概念，以及开发智能合约时进行 Gas 费优化的最佳实践。希望通过这些内容，能为开发者提供启发和实用帮助，同时也助力普通用户更好地理解 EVM 的 Gas 费用运作方式，共同应对区块链生态中的挑战。

在兼容 EVM 的网络中，「Gas」是指用于测量执行特定操作所需计算能力的单位。

下图说明了 EVM 的结构布局。图中，Gas 消耗分为三个部分：操作执行、外部消息调用以及内存和存储的读写。

来源：以太坊官网[1]

由于每笔交易的执行都需要计算资源，因此会收取一定费用以防止无限循环和拒绝服务（DoS）攻击。完成一笔交易所需的费用被称为「Gas 费」。

自 EIP-1559（伦敦硬分叉）生效以来，Gas 费通过以下公式计算：

Gas fee = units of gas used * (base fee + priority fee)

基础费会被销毁，优先费用则作为激励，鼓励验证者将交易添加到区块链中。在发送交易时设置更高的优先费用，可以提高交易被包含在下一个区块中的可能性。这类似于用户向验证者支付的一种「小费」。

当用 Solidity 编译智能合约时，合约会被转换为一系列「操作码」，即 opcodes。

任何一段操作码（例如创建合约、进行消息调用、访问账户存储以及在虚拟机上执行操作）都有一个公认的 Gas 消耗成本，这些成本记录在以太坊黄皮书[2]中。

经过多次 EIP 的修改，其中一些操作码的 Gas 成本已被调整，可能与黄皮书中有所偏差。有关操作码最新成本的详细信息，请参考此处[3]。

Gas 优化的核心理念是在 EVM 区块链上优先选择成本效率高的操作，避免 Gas 成本昂贵的操作。

在 EVM 中，以下操作成本较低：

• 读写内存变量

• 读取常量和不可变变量

• 读写本地变量

• 读取 calldata 变量，例如 calldata 数组和结构体

• 内部函数调用

成本较高的操作包括：