如何在 Hardhat 中进行 Gas 优化？ - 面试题

在 Hardhat 中进行 Gas 优化是智能合约开发的重要环节，以下是主要的优化策略：

1. 使用 Gas Reporter 插件

安装并配置 gas-reporter：

bash
npm install --save-dev hardhat-gas-reporter

在 hardhat.config.js 中配置：

javascript
require("hardhat-gas-reporter");

module.exports = {
  gasReporter: {
    enabled: true,
    currency: "USD",
    gasPrice: 20
  }
};

运行测试查看 Gas 使用：

bash
npx hardhat test --gas

2. Solidity 编译器优化

启用编译器优化：

javascript
solidity: {
  version: "0.8.19",
  settings: {
    optimizer: {
      enabled: true,
      runs: 200  // 根据合约调用频率调整
    }
  }
}

3. 合约代码优化技巧

使用 uint256 而非较小类型：EVM 操作 32 字节最有效率
批量操作：减少循环和多次调用
使用事件而非存储：事件比存储便宜
使用 calldata 而非 memory：对于只读参数
短路求值：在 if 语句中先检查最可能为真的条件

4. 存储优化

打包变量：将小类型变量打包到同一个槽位
使用 mapping 而非 array：对于稀疏数据
删除不需要的存储：使用 delete 关键字

5. 测试 Gas 使用

在测试中验证 Gas 消耗：

javascript
it("should use reasonable gas", async function () {
  const tx = await contract.someFunction();
  const receipt = await tx.wait();
  console.log("Gas used:", receipt.gasUsed.toString());
  
  // 断言 Gas 使用在合理范围内
  expect(receipt.gasUsed).to.be.below(100000);
});

6. 使用 Hardhat Console 测试 Gas

bash
npx hardhat console

javascript
const tx = await contract.someFunction();
const receipt = await tx.wait();
console.log("Gas used:", receipt.gasUsed.toString());

最佳实践：

在开发阶段持续监控 Gas 使用
对关键函数进行 Gas 优化
使用 gas-reporter 定期检查
在测试网验证 Gas 消耗
考虑 Gas 价格波动对用户体验的影响