计算交易 Gas

Aptos 交易默认会收取基础 Gas 费，不受市场状况影响。每笔交易的“基础 Gas”取决于三项因素：

1. 指令。
2. 存储。
3. 载荷。

交易需要的函数调用、条件分支等越多，指令 Gas 越高；对全局存储的读取和写入越多，存储 Gas 越高；交易载荷中的字节数越多，成本也越高。

如优化原则所述，存储 Gas 对基础 Gas 的影响远大于其他部分。有关 Aptos Gas 模型的背景，请参阅 The Making of the Aptos Gas Schedule。

指令 Gas

基础指令 Gas 参数定义于 instr.rs，包括以下指令类型。

空操作

参数	含义
nop	空操作

控制流

参数	含义
ret	返回
abort	中止
br_true	执行条件为真的分支
br_false	执行条件为假的分支
branch	跳转

栈

参数	含义
pop	从栈中弹出
ld_u8	加载 u8
ld_u16	加载 u16
ld_u32	加载 u32
ld_u64	加载 u64
ld_u128	加载 u128
ld_256	加载 u256
ld_true	加载 true
ld_false	加载 false
ld_const_base	加载常量的基础成本
ld_const_per_byte	按字节计算的常量加载成本

局部作用域

参数	含义
imm_borrow_loc	不可变借用
mut_borrow_loc	可变借用
imm_borrow_field	不可变借用字段
mut_borrow_field	可变借用字段
imm_borrow_field_generic	泛型字段的不可变借用
mut_borrow_field_generic	泛型字段的可变借用
copy_loc_base	复制的基础成本
copy_loc_per_abs_val_unit	按抽象值单元计算的复制成本
move_loc_base	移动
st_loc_base	存储到局部位置

调用

参数	含义
call_base	函数调用的基础成本
call_per_arg	每个函数参数的成本
call_per_local	每个局部参数的成本
call_generic_base	泛型调用基础成本
call_generic_per_ty_arg	每个类型参数的成本
call_generic_per_arg	每个泛型参数的成本
call_generic_per_local	每个泛型局部参数的成本

结构体

参数	含义
pack_base	打包 struct 的基础成本
pack_per_field	每个字段的打包成本
pack_generic_base	泛型打包基础成本
pack_generic_per_field	每个泛型字段的打包成本
unpack_base	解包 struct 的基础成本
unpack_per_field	每个字段的解包成本
unpack_generic_base	泛型解包基础成本
unpack_generic_per_field	每个泛型字段的解包成本

引用

参数	含义
read_ref_base	从引用读取的基础成本
read_ref_per_abs_val_unit	按抽象值单元计算的读取成本
write_ref_base	写入引用的基础成本
freeze_ref	冻结引用

类型转换

参数	含义
cast_u8	转换为 u8
cast_u16	转换为 u16
cast_u32	转换为 u32
cast_u64	转换为 u64
cast_u128	转换为 u128
cast_u256	转换为 u256

算术

参数	含义
add	加
sub	减
mul	乘
mod_	取模
div	除

位运算

参数	含义
bit_or	OR：|
bit_and	AND：&
xor	XOR：^
shl	左移：<<
shr	右移：>>

布尔运算

参数	含义
or	OR：||
and	AND：&&
not	NOT：!

比较

参数	含义
lt	小于：<
gt	大于：>
le	小于或等于：<=
ge	大于或等于：>=
eq_base	相等比较基础成本：==
eq_per_abs_val_unit	按抽象值单元计算的相等比较成本
neq_base	不相等比较基础成本：!=
neq_per_abs_val_unit	按抽象值单元计算的不相等比较成本

全局存储

参数	含义
imm_borrow_global_base	不可变全局借用 borrow_global<T>() 的基础成本
imm_borrow_global_generic_base	泛型不可变全局借用基础成本
mut_borrow_global_base	可变全局借用 borrow_global_mut<T>() 的基础成本
mut_borrow_global_generic_base	泛型可变全局借用基础成本
exists_base	检查 exists<T>() 的基础成本
exists_generic_base	泛型存在性检查基础成本
move_from_base	move_from<T>() 的基础成本
move_from_generic_base	泛型 move_from 基础成本
move_to_base	move_to<T>() 的基础成本
move_to_generic_base	泛型 move_to 基础成本

向量

参数	含义
vec_len_base	向量长度
vec_imm_borrow_base	不可变借用元素
vec_mut_borrow_base	可变借用元素
vec_push_back_base	在尾部追加
vec_pop_back_base	从尾部弹出
vec_swap_base	交换元素
vec_pack_base	打包向量的基础成本
vec_pack_per_elem	每个元素的向量打包成本
vec_unpack_base	解包向量的基础成本
vec_unpack_per_expected_elem	每个元素的向量解包成本

其他存储 Gas 参数定义于 table.rs、move_stdlib.rs 以及 aptos-gas-schedule/src/ 下的其他源文件。

IO 和存储费用

下列 Gas 参数用于表示临时存储设备资源（包括磁盘 IOPS 和带宽）的成本：

在 Move 中可以从全局状态读取数据：

参数	含义
storage_io_per_state_slot_read	每个从全局状态加载的条目收费
storage_io_per_state_byte_read	每个从全局状态加载的字节收费

对于已提交交易，会有多项内容写入账本历史。账本历史可被裁剪，并不占用永久磁盘空间，因此不会收取存储费用。

参数	含义
storage_io_per_state_slot_write	按交易输出中的每次状态写操作收费
storage_io_per_state_byte_write	按交易输出中所有状态写操作的每个字节收费
storage_io_per_event_byte_write	按交易输出中所有事件的每个字节收费
storage_io_per_transaction_byte_write	按交易本身（也是账本历史的一部分）的每个字节收费

下列存储费参数以绝对 APT 数额收取，用于表示使用 Aptos 已认证数据结构在链上存储条目所产生的磁盘空间和结构成本。

参数	含义
storage_fee_per_state_slot_create	通过 move_to()、table::add() 等分配状态槽
storage_fee_per_state_byte	每次槽位大小增长都会收费，而不仅在分配时收费；为简化处理，退款只在删除时发生。详见 AIP-65。

向量

向量也按字节收取费用。它消耗 $\sum\_{i = 0}^{n - 1} e\_i + b(n)$ 字节，其中：

• $n$ 是向量中的元素数量。
• $e\_i$ 是元素 $i$ 的大小。
• $b(n)$ 是 $n$ 的函数，即“基础大小”。

有关向量基础大小（技术上为 ULEB128），请参阅 BCS 序列规范。在实践中它通常只占一个字节，因此包含 100 个 u8 元素的向量占用 $100 + 1 = 101$ 字节；按前述逐项读取方法，读取最后一个元素会被视为读取 101 字节。

载荷 Gas

载荷 Gas 定义于 transaction.rs，它将存储 Gas 与若干载荷和定价参数结合：

参数	含义
min_transaction_gas_units	交易的最小内部 Gas 单位数，在执行开始时收取
large_transaction_cutoff	超过该字节数后，交易按每字节收取额外费用
intrinsic_gas_per_byte	载荷超过 large_transaction_cutoff 后每字节收取的内部 Gas 单位
maximum_number_of_gas_units	一笔交易可使用的外部 Gas 单位上限
min_price_per_gas_unit	交易允许的最低 Gas 单价
max_price_per_gas_unit	交易允许的最高 Gas 单价
max_transaction_size_in_bytes	最大交易载荷大小（字节）
gas_unit_scaling_factor	内部 Gas 单位和外部 Gas 单位的换算因子

“内部 Gas 单位”由 instr.rs、storage_gas.move 等源文件定义；其粒度相对于“外部 Gas 单位”高 gas_unit_scaling_factor 倍。将内部单位除以 gas_unit_scaling_factor 即可得到外部单位；再乘以 Gas 价格（每单位外部 Gas 对应的 octa 数）即可换算为 octa。

优化原则

单位和定价常量

在撰写本文时，transaction.rs 中的 min_price_per_gas_unit 定义为 aptos_global_constants::GAS_UNIT_PRICE（即 100）。其他值得注意的常量如下：

常量	值
min_price_per_gas_unit	100
max_price_per_gas_unit	10,000,000,000
gas_unit_scaling_factor	1,000,000

这些常量的含义见载荷 Gas。

存储费用

网络负载较低时，Gas 单价通常较低，交易的大多数成本都会更可负担；但存储费是例外，因为它按绝对 APT 价值定价。交易创建状态槽、写入较大状态项、发出大量或很大的事件、或自身载荷很大时，存储费通常是总成本的主要部分；这些因素都会消耗 Aptos 节点磁盘空间并相应收费。

存储退款会激励删除不再使用的状态项以释放状态槽。释放槽位时会全额退还状态槽费用，但超出的状态字节费用不可退还。将来会通过区分永久字节（全局状态中的字节）和相对短暂字节（经过账本历史的字节）来调整这一机制。

关于存储费的优化策略：

1. 尽量少创建状态项。
2. 尽量少发出事件。
3. 避免大型状态项、事件和交易。
4. 清理不再使用的状态项。
5. 若两个字段总是一起更新，将它们放入同一资源或资源组。
6. 若结构体很大但只有少数字段频繁更新，将这些字段移至独立资源或资源组。

指令 Gas

在撰写本文时，meter.rs 中定义的 EXECUTION_GAS_MULTIPLIER 为 20，所有指令 Gas 操作都会乘以该值。以下代表性操作的成本假定为：先将内部 Gas 除以缩放因子，再乘以最低 Gas 单价。

操作	最低 octa
添加、借用或移除 Table box	240
函数调用	200
加载常量	130
全局借用	100
读写引用	40
在栈上加载 u128	16
每字节的 Table box 操作	2

按字节计算的 Table box 指令 Gas 不包含单独计收的存储 Gas。作为对比，在最低价格下，读取 100 字节项目的成本为 $r\_i + 100 \* r\_b = 3000 + 100 \* 3 = 3300$ octa，约为函数调用的 16.5 倍；总体而言，存储 Gas 通常远高于指令 Gas。

从技术上说，减少函数调用仍有激励，但工程工作更应着力于编写模块化、分解良好的代码来降低存储 Gas，而不是用重复代码块减少嵌套函数调用。极端情况下，例如循环数学函数需要 10,000 次迭代才收敛，指令 Gas 可能远高于存储 Gas；但对大多数应用，存储 Gas 影响更大。

载荷 Gas

在撰写本文时，transaction/mod.rs 将每笔交易的最小内部 Gas 定义为 1,500,000 单位（最低为 15,000 octa）。当载荷超过 600 字节时，每额外字节增加 2,000 内部 Gas 单位（最低 20 octa）；交易允许的最大字节数为 65536。因此，实践中载荷 Gas 通常无需特别担忧。