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低层级费用概述

警告

本节描述了与TON进行低层级交互的说明和手册。

本文档提供了TON上交易费用的一般概念，特别是对FunC代码的计算费用。还有一个TVM白皮书中的详细规范。

交易及其阶段​

如TVM概述中所述，交易执行包括几个阶段(phase)。在这些阶段期间，可能会扣除相应的费用。

通常：

transaction_fee = storage_fees
                + in_fwd_fees
                + computation_fees 
                + action_fees 
                + out_fwd_fees

其中：

  • storage_fees—与合约在链状态中占用空间相关的费用
  • in_fwd_fees—将传入消息导入区块链的费用（仅适用于之前未在链上的消息，即external消息。对于合约到合约的普通消息，此费用不适用）
  • computation_fees—与执行TVM指令相关的费用
  • action_fees—与处理action列表（发送消息、设置库等）相关的费用
  • out_fwd_fees—与将出站消息导入区块链相关的费用

计算费用​

Gas​

所有计算成本都以gas单位标明。gas单位的价格由链配置（主链的Config 20和基本链的Config 21）决定，只能通过验证者的共识更改。请注意，与其他系统不同，用户不能设置自己的gas价格，也没有费用市场。

基本链当前的设置如下：1个gas单位的成本是1000 nanotons。

TVM 指令成本​

在最低层级（TVM指令执行），大多数原语的gas价格等于基本gas价格，计算为P_b := 10 + b + 5r，其中b是指令长度（以位为单位），r是包含在指令中的cell引用数。

除了这些基本费用外，还有以下费用：

指令GAS价格描述
创建cell500将构建器转换为cell的操作。
首次解析cell100在当前交易期间首次将cell转换为切片的操作。
重复解析cell25在同一交易期间已解析过的cell转换为切片的操作。
抛出异常50
与元组操作1此价格将乘以元组元素的数量。
隐式跳转10当当前continuation cell中的所有指令执行时会进行支付。然而，如果该continuation cell中存在引用，并且执行流跳转到了第一个引用。
隐式回跳5当当前continuation中的所有指令执行完毕，并且执行流回跳到刚刚完成的continuation被调用的那个continuation时，将会进行支付。
移动堆栈元素1在continuations之间移动堆栈元素的价格。每个元素都将收取相应的gas价格。然而，前32个元素的移动是免费的。

FunC 构造的 gas 费用​

FunC中使用的几乎所有函数都在stdlib.func中定义，它将FunC函数映射到Fift汇编指令。反过来，Fift汇编指令在asm.fif中映射到位序列指令。因此，如果你想了解指令调用的确切成本，你需要在stdlib.func中找到asm表示，然后在asm.fif中找到位序列并计算指令长度（以位为单位）。

然而，通常，与位长度相关的费用与cell解析和创建以及跳转和执行指令数量的费用相比是次要的。

因此，如果你试图优化你的代码，首先从架构优化开始，减少cell解析/创建操作的数量，然后减少跳转的数量。

与 cell 进行的操作​

一个关于如何通过适当的cell工作显著降低gas成本的示例。

假设你想在出站消息中添加一些编码的有效负载。直接实现将如下：

slice payload_encoding(int a, int b, int c) {
  return
    begin_cell().store_uint(a,8)
                .store_uint(b,8)
                .store_uint(c,8)
    .end_cell().begin_parse();
}

() send_message(slice destination) impure {
  slice payload = payload_encoding(1, 7, 12);
  var msg = begin_cell()
    .store_uint(0x18, 6)
    .store_slice(destination)
    .store_coins(0)
    .store_uint(0, 1 + 4 + 4 + 64 + 32 + 1 + 1) ;; default message headers (see sending messages page)
    .store_uint(0x33bbff77, 32) ;; op-code (see smart-contract guidelines)
    .store_uint(cur_lt(), 64)  ;; query_id (see smart-contract guidelines)
    .store_slice(payload)
  .end_cell();
  send_raw_message(msg, 64);
}

这段代码的问题是什么？payload_encoding为了生成切片位字符串，首先通过end_cell()创建一个cell（+500 gas单位）。然后解析它begin_parse()（+100 gas单位）。通过改变一些常用类型，可以不使用这些不必要的操作来重写相同的代码：

;; 我们为stdlib中不存在的函数添加asm，该函数将一个构建器存储到另一个构建器中
builder store_builder(builder to, builder what) asm(what to) "STB";

builder payload_encoding(int a, int b, int c) {
  return
    begin_cell().store_uint(a,8)
                .store_uint(b,8)
                .store_uint(c,8);
}

() send_message(slice destination) impure {
  builder payload = payload_encoding(1, 7, 12);
  var msg = begin_cell()
    .store_uint(0x18, 6)
    .store_slice(destination)
    .store_coins(0)
    .store_uint(0, 1 + 4 + 4 + 64 + 32 + 1 + 1) ;; 默认消息头（见发送消息页面）
    .store_uint(0x33bbff77, 32) ;; 操作码（见智能合约指南）
    .store_uint(cur_lt(), 64)  ;; query_id（见智能合约指南）
    .store_builder(payload)
  .end_cell();
  send_raw_message(msg, 64);
}

通过以另一种形式（构建器而不是切片）传递位字符串，我们通过非常轻微的代码更改显著降低了计算成本。

Inline和inline_refs​

默认情况下，当你有一个FunC函数时，它会获得自己的id，存储在id->function字典的单独叶子中，当你在程序的某个地方调用它时，会在字典中搜索函数并随后跳转。如果函数从代码中的许多地方调用，这种行为是合理的，因为跳转允许减少代码大小（通过一次存储函数体）。然而，如果该函数只在一个或两个地方使用，通常更便宜的做法是将该函数声明为inline或inline_ref。inline修饰符将函数体直接放入父函数的代码中，而inline_ref将函数代码放入引用中（跳转到引用仍然比搜索和跳转到字典条目便宜得多）。

字典​

TON中的字典是作为cell的树（更准确地说是DAG）被引入的。这意味着如果你搜索、读取或写入字典，你需要解析树的相应分支的所有cell。这意味着

  • a) 字典操作的成本不是固定的（因为分支中节点的大小和数量取决于给定的字典和键）
  • b) 优化字典使用是明智的，使用特殊指令如replace而不是delete和add
  • c) 开发者应该注意迭代操作（如next和prev）以及min_key/max_key操作，以避免不必要地遍历整个字典

堆栈操作​

注意FunC在底层操作堆栈条目。这意味着代码：

(int a, int b, int c) = some_f();
return (c, b, a);

将被翻译成几个指令，这些指令改变堆栈上元素的顺序。

当堆栈条目数量大（10+），并且它们以不同的顺序被积极使用时，堆栈操作费用可能变得不可忽视。

费用计算公式​

storage_fees​

storage_fees = ceil(
                    (account.bits * bit_price
                    + account.cells * cell_price)
               * period / 2 ^ 16)

in_fwd_fees, out_fwd_fees​

msg_fwd_fees = (lump_price
             + ceil(
                (bit_price * msg.bits + cell_price * msg.cells) / 2^16)
             )
             
ihr_fwd_fees = ceil((msg_fwd_fees * ihr_price_factor) / 2^16)

// 消息的根cell中的位不包括在msg.bits中（lump_price支付它们）

action_fees​

action_fees = sum(out_ext_msg_fwd_fee) + sum(int_msg_mine_fee)

配置文件​

所有费用都以一定量的gas提名，并且可能会更改。配置文件表示当前费用成本。

信息

直接链接到主网配置文件

2022年7月24日，基于@thedailyton 文章