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title: "GasOptimization"
type: concept
tags: []
last_updated: 2026-05-01
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## Definition
Gas Optimization 是指在 EVM 智能合约开发中，通过技术手段降低合约执行和部署的 Gas 消耗，直接减少用户费用和以太坊网络的负担。由于每个区块的 Gas 上限固定，优化 Gas 消耗也是提高协议吞吐量的关键。

## Core Gas Costs (EVM)

| 操作 | Cold Access | Warm Access |
|------|-------------|-------------|
| SLOAD（读取存储） | 2100 gas | 100 gas |
| SSTORE new（写入新槽） | 20000 gas | - |
| SSTORE update（更新槽） | 5000 gas | 2900 gas |
| CALL（外部调用） | 2600 gas + 被调函数 gas | 100 gas |
| CREATE（创建合约） | 32000 gas | - |

## Key Patterns

### 1. Storage Packing（存储打包）
将多个小类型打包进同一 32 字节槽，节省 SSTORE 次数：
```solidity
// ✅ Good: 2 个变量共享一个槽
struct PackedData {
    uint128 amount;  // 16 bytes
    uint128 id;      // 16 bytes → 同槽
}
```

### 2. Calldata over Memory
```solidity
// ✅ Good: calldata 只读，节省拷贝
function processIds(uint256[] calldata ids) external pure {}

// ❌ Bad: memory 需要拷贝到内存
function processIds(uint256[] memory ids) external pure {}
```

### 3. Custom Errors over Require Strings
```solidity
// ✅ Good: 节省 ~50 gas/revert
error InsufficientBalance(uint256 requested, uint256 available);
require(balance >= amount, "Insufficient balance");

// ❌ Bad: 错误信息存储在字节码中
require(balance >= amount, "Insufficient balance for this operation");
```

### 4. Immutable over Constant（运行时）
```solidity
uint256 public constant MAX_SUPPLY = 1_000_000;     // 编译时常量
address public immutable owner;                      // 运行时只设置一次
```

### 5. External over Public
- External 函数：调用时参数通过 calldata 传递
- Public 函数：需要检查是否内部调用，参数通过 memory 传递
- 仅被内部调用 → public；仅被外部调用 → external

### 6. Unchecked Math（Safe Math）
```solidity
unchecked { counter++; }  // 已知 counter 不会溢出
```

## Sources
- [[engineering-solidity-smart-contract-engineer]]