Foundry

一、什么是Foundry？

Foundry是一个用Rust编写的开源智能合约开发框架，专为Solidity和EVM兼容链的智能合约开发而设计。它与传统的开发框架（如Truffle、Hardhat）不同，Foundry更加专注于性能、简洁性和开发者体验，旨在解决区块链开发中的许多痛点。

二、Foundry的四大核心组件

🔨 Forge：智能合约的瑞士军刀

Forge是Foundry的核心组件，是一个用于构建、测试和部署智能合约的命令行工具。它承担了开发者日常工作中最频繁的操作：

编译合约：快速编译Solidity代码
运行测试：执行Solidity编写的测试用例
部署合约：将合约发布到各种EVM兼容网络

Forge最显著的特点是它集成了Revm（Rust EVM），这大大提升了测试时的运行时速度。与使用JavaScript编写测试的传统框架不同，Forge允许你直接用Solidity编写测试用例，这不仅减少了心智负担，还提高了测试的执行效率。

工具	分类	命令	描述	参数示例/详细写法
Forge	项目生命周期	`forge init`	创建一个新的Foundry项目	`forge init <项目名称>` `forge init --template <模板URL> my_project`
		`forge install`	安装依赖库	`forge install <GitHub仓库路径>` `forge install OpenZeppelin/openzeppelin-contracts@v5.0.0` `forge install --no-commit`
		`forge update`	更新项目依赖	`forge update` `forge update <依赖名称>` `forge update lib/openzeppelin-contracts`
		`forge remove`	移除依赖	`forge remove <依赖名称>` `forge remove openzeppelin-contracts`
	构建与编译	`forge build`	编译智能合约	`forge build` `forge build --names` `forge build --optimize` `forge build --optimizer-runs 200` `forge build --via-ir`
		`forge clean`	清理构建产物	`forge clean`
	测试与调试	`forge test`	运行测试	`forge test` `forge test --mt <测试函数名>` `forge test --mc <测试合约名>` `forge test --gas-report` `forge test -vvv` `forge test --ffi`
		`forge coverage`	测试覆盖率报告	`forge coverage` `forge coverage --report lcov` `forge coverage --ir-minimum`
		`forge snapshot`	Gas快照	`forge snapshot` `forge snapshot --asc` `forge snapshot --desc` `forge snapshot --diff`
	部署与验证	`forge create`	直接部署合约	`forge create <合约文件>:<合约名> --rpc-url <RPC_URL> --private-key <私钥>` `forge create src/Token.sol:MyToken --rpc-url $RPC --account deployer --constructor-args 1000000`
		`forge script`	脚本部署	`forge script <脚本文件> --rpc-url <RPC_URL> --broadcast --verify` `forge script script/Deploy.s.sol --rpc-url sepolia --account deployer --sender <地址> --broadcast -vvvv`
		`forge verify-contract`	合约验证	`forge verify-contract <合约地址> <合约文件>:<合约名> --chain-id <链ID> --etherscan-api-key <API_KEY>`
	实用工具	`forge fmt`	格式化代码	`forge fmt` `forge fmt --check` `forge fmt --diff`
		`forge flatten`	扁平化合约	`forge flatten <合约文件> > output.sol` `forge flatten src/Token.sol --output flattened/Token.sol`

⚡ Cast：链上交互的命令行利器

Cast是一个用于与EVM节点交互的命令行工具。它被称为”与EVM智能合约交互的瑞士军刀”，因为它可以帮你完成几乎所有与链上交互相关的操作：

调用合约的只读函数（call）
发送交易修改链上状态（send）
查询链上数据
解码交易数据
单位转换（如ether与wei之间的转换）

有了Cast，你不需要编写复杂的脚本或使用区块浏览器，就可以直接在命令行中与任何已部署的合约进行交互。

工具	分类	命令	描述	参数示例/详细写法
Cast	链上调用	`cast call`	只读函数调用	`cast call <合约地址> "函数签名(参数类型)" <参数> --rpc-url <RPC>` `cast call 0x... "balanceOf(address)(uint256)" 0x... --rpc-url $RPC`
		`cast send`	发送交易	`cast send <合约地址> "transfer(address,uint256)" <接收地址> <金额> --private-key <私钥> --rpc-url <RPC>` `cast send --account deployer --value 1ether 0x...`
	数据转换	`cast to-wei`	单位转换	`cast to-wei <金额> <单位>` `cast to-wei 1 ether` `cast from-wei 1000000000000000000 wei`
		`cast 4byte`	函数选择器查询	`cast 4byte <函数签名哈希>` `cast 4byte 0xa9059cbb` `cast 4byte-decode 0xa9059cbb000000...`
		`cast abi-encode`	ABI编码	`cast abi-encode "构造函数(uint256,address)" 100 0x...` `cast calldata "transfer(address,uint256)" 0x... 100`
	账户管理	`cast wallet import`	导入私钥	`cast wallet import <账户名> --interactive` `cast wallet import deployer --private-key <私钥>`
		`cast balance`	查询余额	`cast balance <地址> --rpc-url <RPC>` `cast balance --ether --block-number 18000000`
		`cast wallet new`	生成新钱包	`cast wallet new` `cast wallet new --json > wallet.json`
	区块信息	`cast block`	查询区块	`cast block <区块号> --rpc-url <RPC>` `cast block-number` `cast chain-id`

🏠 Anvil：本地开发节点

Anvil是Foundry提供的本地EVM节点，类似于Ganache或Hardhat Network。它的作用是为开发者提供一个隔离的、可控的本地测试环境：

启动即提供10个预充值的测试账户，每个账户有10,000 ETH
支持主网分叉（fork），可以在本地模拟主网状态
可以控制区块生成方式（自动或手动）
支持账户模拟（impersonate），方便测试特定账户的操作

Anvil的性能优于传统的本地节点工具，让你可以在本地快速模拟各种复杂的链上场景。

工具	分类	命令	描述	参数示例/详细写法
Anvil	节点操作	`anvil`	启动本地节点	`anvil` `anvil --port <端口号>` `anvil --accounts <账户数>` `anvil --balance <ETH余额>`
		`anvil --fork-url`	分叉启动	`anvil --fork-url <RPC_URL>` `anvil --fork-url <RPC> --fork-block-number <区块>` `anvil --fork-url $MAINNET_RPC --no-rate-limit`
		`anvil --auto-impersonate`	自动模拟	`anvil --auto-impersonate` `anvil --impersonate <地址>`
		`anvil --hardfork`	指定硬分叉	`anvil --hardfork shanghai`

💻 Chisel：Solidity交互式环境

Chisel是一个Solidity REPL（Read-Eval-Print Loop）工具。它提供了一个交互式环境，让你可以：

编写和测试Solidity代码片段
快速验证合约函数的行為
调试复杂的表达式
在项目上下文中导入和使用现有合约

Chisel对于学习和调试Solidity代码非常有帮助，它让你能够快速验证想法，而无需编写完整的合约和测试文件。

工具	分类	命令	描述	参数示例/详细写法
Chisel	REPL环境	`chisel`	启动交互环境	`chisel` `chisel --fork-url <RPC_URL>` `chisel --block-number <区块>`
		`!help` (内部)	查看内部命令	`!help` `!exec <命令>` `!save <会话名>` `!load <会话名>` `!clear`

💡 常见参数说明

通用参数：
- -h, --help：查看帮助
- -v, --verbose：详细输出（可叠加，如 -vvvv）
- --json：JSON格式输出
Forge测试Verbosity级别：
- -v：显示日志
- -vv：显示失败测试的详细堆栈
- -vvv：显示所有测试的堆栈
- -vvvv：显示所有测试的完整堆栈和执行轨迹
RPC相关：
- --rpc-url <URL>：指定RPC节点地址
- --chain-id <ID>：指定链ID
- --etherscan-api-key <KEY>：验证用的API密钥
账户相关：
- --private-key <KEY>：直接使用私钥
- --account <NAME>：使用keystore账户
- --mnemonic <短语>：使用助记词
- --sender <地址>：指定发送地址

这样每个命令的参数写法就更清晰了！需要我补充某个命令更详细的用法吗？

三、📌 作弊码

Foundry作弊码：Solidity测试中的特殊命令，以vm.开头，用于操控区块链环境状态

1️⃣ 账户模拟 ⭐⭐⭐

vm.prank(address)      // 单次调用模拟指定地址
vm.startPrank(address) // 持续模拟指定地址
vm.stopPrank()         // 停止模拟
vm.deal(address, amt)  // 给地址充值ETH

2️⃣ 区块/时间操作 ⭐⭐⭐

1 2	vm.roll(blockNumber) // 设置区块号 vm.warp(timestamp) // 设置时间戳

3️⃣ 异常测试 ⭐⭐⭐

1
2
3

vm.expectRevert()                    // 预期任意回滚
vm.expectRevert("error msg")         // 预期特定错误
vm.expectEmit()                      // 预期事件发出

4️⃣ Fork测试 ⭐⭐

1
2
3

vm.createFork("network", block)      // 创建分叉
vm.selectFork(forkId)                // 切换分叉
vm.rollFork(blockNumber)              // 分叉到指定区块(永久设置分叉的区块高度)

5️⃣ 存储操作 ⭐⭐

1 2	vm.store(address, slot, value) // 直接修改存储 vm.load(address, slot) // 读取存储

6️⃣ 签名/加密 ⭐

1 2	vm.sign(privateKey, digest) // 生成签名 vm.addr(privateKey) // 私钥派生地址

7️⃣ 快照功能 ⭐

1 2	vm.snapshot() // 创建状态快照 vm.revertTo(snapshot) // 恢复快照