本文作者：ripwu
源起
前几天群里有讨论UniswapV3中询价的处理，简单翻了下代码，发现与UniswapV2相比，V3变化真的很大～
其中v3-periphery目录下的Path
functionflashArbs(PoolTiercalldatainput)external;
数据编码为
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000020//input.offset0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000004//input.length00000000000000000000000055542f696a3fecae1c937bd2e777b130587cfd2d//input00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001f40000000000000000000000009d7076ad0f7fdc5f0f249e97721d36a448d24906//input0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000bb80000000000000000000000006ce15889c141c09ecf76a57795e91214a1f97648//input0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000002710000000000000000000000000dfc647c079757bac4f7776cc876746119ac451ea//input0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000002710
韩国首尔政府将打造公共服务“元宇宙平台”:11月4日消息，韩国首都首尔市政府近日宣布，将打造“元宇宙平台”，向市民提供公共服务。届时，首尔市政府将成为韩国首个提供元宇宙服务平台的地方政府。按照首尔市政府“元宇宙首尔基本构想”五年计划，平台最晚明年底建成，暂命名“元宇宙首尔”。而后，将分三个阶段引入元宇宙生态系统，涉及市政管理各方面服务，包括经济、文化、旅游、教育和市民投诉。据韩联社报道，该项目计划耗资39亿韩元（约合330万美元），是市长吴世勋“首尔愿景2030”计划中把首尔打造为未来之城的内容之一。（新华社）[2021/11/4 21:24:37]
消耗gas为230*490*16=2360
节省gas为280
UniswapV3优化
从上面两个例子可以看到，solidity编码的最大问题在于padding，即32字节对齐，导致引入了非常多无效的空字节
上述例子中gas为2360，而空字节消耗了230*4=920，无效数据占比为~40%
为了进一步优化，考虑到pool和fee都为定长类型，可以直接拼接而不做padding，在实际使用时才做解码
动态 | 韩国首尔将于3月1日上线区块链投票系统:首尔政府计划于3月1日启动备受期待的“区块链投票系统”。该系统将允许首尔市民向政府提出关于现有政策的可行性建议或新问题，投票系统所采用的区块链技术将主要用于验证网络上每个人的身份，防止重复投票。（Decrpt）[2020/2/25]
函数原型为
functionflashArbs(bytescalldatainput)external;
数据编码为
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000020000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000005c55542f696a3fecae1c937bd2e777b130587cfd2d0001f49d7076ad0f7fdc5f0f249e97721d36a448d24906000bb86ce15889c141c09ecf76a57795e91214a1f97648002710dfc647c079757bac4f7776cc876746119ac451ea00271000000000//padding
动态 | 韩国首尔市今年推进的主要信息化事业包括扩大区块链技术应用:韩国首尔市17日表示，今年一年将对利用产业革命技术的846个信息化事业共投资2306亿韩元，预计将通过此举创造出2928个民间工作岗位，拉动经济增长。今年将推进的主要信息化事业包括：设置集首尔市公共大数据为一体的综合存储场所、扩大区块链技术的公共服务应用等。[2019/1/17]
消耗gas为66*490*16=1704，无效数据占比降至～15%
这也是UniswapV3的优化方式
优化
实际上，我们继续优化，使得有效载荷为100%
函数原型为
functionflashArbs()external;
数据编码为
55542f696a3fecae1c937bd2e777b130587cfd2d0001f49d7076ad0f7fdc5f0f249e97721d36a448d24906000bb86ce15889c141c09ecf76a57795e91214a1f97648002710dfc647c079757bac4f7776cc876746119ac451ea002710
女演员Mila Kunis称与丈夫于8年前开始投资比特币:女演员Mila Kunis透露，她和丈夫Ashton Kutcher在8年前就开始投资比特币。她最初认为，投资比特币是“一个糟糕的想法”。然而，现在她开始使用加密货币。（Bitcoin.com）[2021/5/1 21:16:41]
是不是有点奇怪，函数原型中没有参数，那么参数从哪里获取呢？
实际上，我的方式是抛弃solidity编码，直接使用assembly来解析数据，代码如下
bytesmemoryinput;assembly{letcalldata_len:=calldatasize()letinput_len:=sub(calldata_len,4)input:=mload(0x40)mstore(input,input_len)letinput_data:=add(input,0x20)calldatacopy(input_data,4,input_len)letfree:=add(input_data,input_len)letfree_round:=and(add(free,31),not(31))mstore(0x40,free_round。
Uniswap过去两周平均交易量超10亿美元:8月26日报道，数据显示，去中心化交易平台Uniswap当前流动代币总值约为2.88亿美元，较6月初（约2000万美元）实现大幅增长，涨幅达1340%。Uniswap交易量也呈爆发式增长。在过去两周，该平台平均交易量超10亿美元，单周交易量超7月三周交易量总和。[2020/8/26]
这里稍微解释下：
首先通过calldatasize得到调用数据的长度，减去functionselector的4字节，得到的input_len即为参数长度
然后通过0x40获得空闲指针，拷贝参数到memory
最后将参数长度按32字节向上取整，修改空闲指针
题外
不要觉得上面的assembly本身消耗了gas，导致优化效果减少
要知道，即使按UniswapV3传bytes参数的方式，也是需要拷贝数据到memory，过程是一样的
如果考究一些，我们甚至可以跳过solidity编译后的某些opcode
比如上面例子中，我并不检查input_len的长度是否大于0，因为我不需要
而solidity编译后的操作码，势必包括种种边界检查
换句话说，这种方式不仅优化了数据gas，还稍微优化了一些opcode
到此为止？
实际上，上面的优化有个小问题，在于memory中消耗了32字节用于保存input的长度，而这个长度，在整个生命周期中是固定的
我选择将它转移到栈上，只是使用时稍微麻烦一些，不像bytes方便～
，即
uintinput;uintinput_len;assembly{letcalldata_len:=calldatasize()input_len:=sub(calldata_len,4)input:=mload(0x40)calldatacopy(input,4,input_len)letfree:=add(input,input_len)letfree_round:=and(add(free,31),not(31))mstore(0x40,free_round。
实测
我用大概100多条套利路径，对UniswapV3编码方式，以及进一步优化方式，分别跑了自动化测试，平均下来一笔交易可以优化2000gas左右
比预期的优化大了很多，具体原因未查
参考资料
ripwu:https://learnblockchain.cn/people/3911
UniswapV3:https://learnblockchain.cn/article/2302
UniswapV2:https://learnblockchain.cn/article/2611
v3-periphery:https://github.com/Uniswap/v3-periphery/tree/main/contracts/libraries
FormalSpecificationoftheEncoding:https://docs.soliditylang.org/en/v0.8.9/abi-spec.html#mapping-solidity-to-abi-types]
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