Solidity 状态变量、局部变量、struct产生的Gas费

1、状态变量存储费

在Solidity中，状态变量的存储费用是由其数据类型决定的。以下是一些常见的状态变量类型及其存储费用：

• 布尔型（bool）：布尔型数据类型在存储时占用一个字节的空间。因此，存储一个布尔型变量的费用是200 gas。

• 整型（int、uint）：整型数据类型的存储费用取决于其位数。例如，int8和uint8类型的存储费用是200 gas，而int256和uint256类型的存储费用是8000 gas。每增加一位，存储费用会增加200 gas。

• 地址（address）：地址类型在存储时占用20个字节的空间。因此，存储一个地址类型变量的费用是20 * 200 = 4000 gas。

• 固定长度的字节数组（bytesN）：固定长度的字节数组在存储时占用N个字节的空间。因此，存储一个固定长度的字节数组变量的费用是N * 200 gas。

• 动态长度的字节数组（bytes）：动态长度的字节数组存储时包含两部分：一部分是指向实际数据的指针，另一部分是存储实际数据的空间。存储一个动态长度的字节数组变量的费用是一个基础费用加上实际数据占用的费用。基础费用是创建指针和分配实际数据所需的费用，为37000 gas。实际数据占用的费用是每个字节200 gas。因此，存储一个长度为N的动态长度的字节数组变量的费用是37000 + N * 200 gas。

• 动态长度的数组（array）：动态长度的数组存储时包含两部分：一部分是存储数组长度的空间，另一部分是存储数组元素的空间。存储一个动态长度的数组变量的费用是一个基础费用加上数组元素占用的费用。基础费用是创建数组长度所需的费用，为20000 gas。数组元素占用的费用与元素的类型有关。例如，如果数组元素是一个整型变量，则每个元素的存储费用取决于整型变量的位数。

2、局部变量gas费

在 Solidity 中，函数内部定义的局部变量的存储费用是由它们的数据类型和作用域决定的。以下是一些常见的局部变量类型及其存储费用：

• 布尔型（bool）：布尔型数据类型在存储时占用一个字节的空间。因此，存储一个布尔型变量的费用是3 gas。

• 整型（int、uint）：整型数据类型的存储费用取决于其位数。例如，int8和uint8类型的存储费用是3 gas，而int256和uint256类型的存储费用是32 gas。每增加一位，存储费用会增加1 gas。

• 地址（address）：地址类型在存储时占用20个字节的空间。因此，存储一个地址类型变量的费用是3 gas。

• 固定长度的字节数组（bytesN）：固定长度的字节数组在存储时占用N个字节的空间。因此，存储一个固定长度的字节数组变量的费用是3 gas。

• 动态长度的字节数组（bytes）：动态长度的字节数组存储时包含两部分：一部分是指向实际数据的指针，另一部分是存储实际数据的空间。存储一个动态长度的字节数组变量的费用是一个基础费用加上实际数据占用的费用。基础费用是创建指针和分配实际数据所需的费用，为68 gas。实际数据占用的费用是每个字节3 gas。因此，存储一个长度为N的动态长度的字节数组变量的费用是68 + N * 3 gas。

• 动态长度的数组（array）：动态长度的数组存储时包含两部分：一部分是存储数组长度的空间，另一部分是存储数组元素的空间。存储一个动态长度的数组变量的费用是一个基础费用加上数组元素占用的费用。基础费用是创建数组长度所需的费用，为68 gas。数组元素占用的费用与元素的类型有关。例如，如果数组元素是一个整型变量，则每个元素的存储费用取决于整型变量的位数。

3、struct结构体GAS费

 在 Solidity 中，struct 是一种用户定义的数据类型，可以由多个变量组成。与其他数据类型一样，struct 变量也需要在存储器中分配空间，因此存储 struct 变量的费用与其成员变量类型和数量有关。

存储一个 struct 变量的费用包括两个部分：基础费用和成员变量占用的空间费用。

基础费用包括创建 struct 变量所需的一些固定费用。创建一个 struct 变量的基础费用为：

• 一次创建新存储器槽的固定费用，为20 gas；
• 每个成员变量的存储费用，这个费用与成员变量的类型有关。例如，如果成员变量是一个 uint256 类型的整数，则其存储费用为32 gas。

成员变量占用的空间费用则取决于它们的类型和数量。具体来说，如果 struct 变量包含 N 个成员变量，且每个成员变量占用的存储空间为 S_i，那么存储这个 struct 变量的费用为：

基础费用 + ∑S_i

struct 成员顺序不同不会影响存储变量的 gas 费用。这是因为 Solidity 会在编译时为每个成员变量分配一个确定的存储位置，而不会受到其在 struct 中的位置影响。

当你定义一个 struct 类型时，编译器会将其编译成一个固定大小的字节数组，并为其中的每个成员变量分配一个固定的偏移量。这个偏移量表示成员变量在字节数组中的位置，这个位置是在编译时就确定的。

因此，无论你在定义 struct 时指定成员变量的顺序如何，每个成员变量都会在固定的位置上分配空间，占用固定数量的 gas。这也就意味着，如果你重新排列 struct 中的成员变量顺序，Solidity 也不会改变存储变量的 gas 费用。

需要注意的是，如果你在 struct 中使用了动态数组或映射等复杂数据类型，那么这些数据类型的存储费用可能会受到顺序的影响。因为动态数组或映射类型本身可能会占用不同的存储空间，具体占用的空间取决于数组或映射的长度或键值对数量。但是 struct 成员变量的顺序不会影响这些数据类型的存储费用。