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Solidity基礎学習29日目(Foundryのビルド、テスト、デプロイ)

2025/09/30に公開

Foundryフレームワークの設定と基本操作

日付: 2025年9月28日
学習内容: Foundryフレームワークのインストール、設定方法、基本コマンドの理解

1. Foundryフレームワークの概要

1.1 Foundryとは

Foundryは、Rustで開発された高速で現代的なスマートコントラクト開発ツールチェーンです。以下の4つの主要ツールで構成されています：

Forge: メインのビルド・テスト・デプロイツール
Cast: イーサリアムとの対話ツール
Anvil: ローカルテストネット
Chisel: Solidity REPL

1.2 Foundryの特徴

高速: Rustで実装された高速なコンパイル・テスト実行
現代的なツール: 最新のSolidity機能をサポート
統合環境: 開発からテスト、デプロイまで一貫したワークフロー
豊富な機能: ファズテスト、ガス最適化、フォーク機能など

2. Foundryのインストール

2.1 foundryupによるインストール

# foundryupをダウンロードして実行
curl -L https://foundry.paradigm.xyz | bash

# 環境変数を読み込み
source ~/.bashrc

# foundryupでツールをインストール
foundryup

2.2 インストール確認

# 各ツールのバージョン確認
forge --version
cast --version
anvil --version
chisel --version

期待される出力例：

forge 0.2.0 (abc123 2025-09-29T10:00:00.000000000Z)
cast 0.2.0 (abc123 2025-09-29T10:00:00.000000000Z)
anvil 0.2.0 (abc123 2025-09-29T10:00:00.000000000Z)
chisel 0.2.0 (abc123 2025-09-29T10:00:00.000000000Z)

3. プロジェクトの初期化

3.1 プロジェクトの作成

# 現在のディレクトリにFoundryプロジェクトを初期化
forge init .

# 新しいディレクトリにプロジェクトを作成する場合
forge init my-nft-project
cd my-nft-project

3.2 初期プロジェクト構造

foundry/
├── src/
│   ├── Counter.sol          # サンプルコントラクト
│   └── ...                  # その他のコントラクト
├── test/
│   ├── Counter.t.sol        # サンプルテスト
│   └── ...                  # その他のテスト
├── script/
│   ├── Counter.s.sol        # デプロイスクリプト
│   └── ...                  # その他のスクリプト
├── foundry.toml             # 設定ファイル
├── .gitignore               # Git除外設定
└── lib/                     # 依存関係（forge-stdなど）

4. 基本コマンドの理解

4.1 forge build - プロジェクトのビルド

# プロジェクト全体をビルド
forge build

# 特定のコントラクトのみビルド
forge build --contracts Counter

# ビルド情報を詳細表示
forge build --sizes

# ビルドキャッシュをクリアしてビルド
forge clean && forge build

実行結果の例：

[⠒] Compiling...
[⠔] Compiling 1 files with 0.8.28
[⠒] Solc 0.8.28 finished in 123.45ms
Compiler run successful!

4.2 forge test - テストの実行

# 全テストを実行
forge test

# 特定のテストファイルを実行
forge test --match-path test/Counter.t.sol

# 特定のテスト関数を実行
forge test --match-test test_InitialValue

# テスト結果を詳細表示
forge test -vvv

# ガスレポートを表示
forge test --gas-report

実行結果の例：

Running 3 tests for test/Counter.t.sol:CounterTest
[PASS] test_InitialValue() (gas: 268)
[PASS] testFuzz_Inc(uint8) (runs: 256, μ: 269, ~: 284)
[PASS] test_IncByZero() (gas: 268)

Test result: ok. 3 passed; 0 failed; finished in 12.34ms

4.3 forge testの詳細度オプション（Verbosity）

forge testコマンドでは、-vオプションを使用してログの詳細度を制御できます。これは、テストのデバッグやトラブルシューティングにおいて非常に重要な機能です。

4.3.1 詳細度レベルの説明

オプション	詳細度	出力内容	使用場面
`-v`	レベル1	基本的なログメッセージ	通常のテスト実行
`-vv`	レベル2	すべてのテストのログを出力	テストの動作確認
`-vvv`	レベル3	失敗したテストの実行トレース	エラー原因の特定
`-vvvv`	レベル4	すべてのテストの実行トレース	詳細な動作分析
`-vvvvv`	レベル5	全トレース + ストレージ変更	最高レベルのデバッグ

4.3.2 各レベルでの実際の出力例

レベル1 (-v) - 基本的な出力:

forge test -v

Running 1 test for test/SpaceTiger.t.sol:SpaceTigerTest
[PASS] testMint() (gas: 123456)
Test result: ok. 1 passed; 0 failed; finished in 15.67ms

レベル2 (-vv) - ログ出力:

forge test -vv

Running 1 test for test/SpaceTiger.t.sol:SpaceTigerTest
[PASS] testMint() (gas: 123456)
Logs:
  SpaceTiger deployed at: 0x1234567890123456789012345678901234567890
  Minted token ID: 0
Test result: ok. 1 passed; 0 failed; finished in 15.67ms

レベル3 (-vvv) - 失敗テストのトレース:

forge test -vvv

Running 1 test for test/SpaceTiger.t.sol:SpaceTigerTest
[FAIL. Reason: Not enough funds sent] testBuyToken() (gas: 23456)
Traces:
  [23456] SpaceTigerTest::testBuyToken()
    └─ [0] VM::expectRevert(Not enough funds sent)
    │   └─ ← ()
    └─ [12345] SpaceTiger::buyToken()
        └─ ← "Not enough funds sent"
Test result: FAILED. 0 passed; 1 failed; finished in 15.67ms

レベル4 (-vvvv) - 全テストのトレース:

forge test -vvvv

Running 1 test for test/SpaceTiger.t.sol:SpaceTigerTest
[PASS] testMint() (gas: 123456)
Traces:
  [123456] SpaceTigerTest::testMint()
    ├─ [123] SpaceTiger::safeMint(0x1234...)
    │   ├─ [100] ERC721::_safeMint(0x1234..., 0)
    │   │   ├─ [50] ERC721::_mint(0x1234..., 0)
    │   │   └─ ← ()
    │   └─ ← 0
    └─ ← ()
Test result: ok. 1 passed; 0 failed; finished in 15.67ms

4.3.3 実用的な使用パターン

開発時の段階的デバッグ:

# 1. まず通常のテスト実行
forge test

# 2. 失敗した場合、ログを確認
forge test -vv

# 3. さらに詳細なトレースを確認
forge test -vvv

# 4. 必要に応じて最高レベルの詳細確認
forge test -vvvv

特定のテストのみを詳細確認:

# 特定のテスト関数のみを詳細実行
forge test --match-test "testBuyToken" -vvvv

# 特定のコントラクトのテストを詳細実行
forge test --match-contract "SpaceTigerTest" -vvv

CI/CD環境での使用:

# 通常はレベル2で十分
forge test -vv

# 失敗時のみレベル3で再実行
forge test -vvv --rerun

4.3.4 その他の有用なオプション

オプション	説明	使用例
`-q, --quiet`	ログメッセージを出力しない	`forge test -q`
`--suppress-successful-traces`	成功したテストのトレースを非表示	`forge test --suppress-successful-traces -vvvv`
`--show-progress`	テスト実行の進捗を表示	`forge test --show-progress`
`--summary`	テストサマリーテーブルを表示	`forge test --summary`

4.3.5 デバッグのベストプラクティス

段階的アプローチ: 低い詳細度から始めて、必要に応じて上げる
特定テストの絞り込み: --match-testや--match-contractで対象を限定
トレースの効率的な利用: レベル4以上は実行時間が長くなるため、必要な時のみ使用
ログの活用: console.logを使用したデバッグ情報の出力

5. 各ツールの詳細説明

5.1 Forge - メインツール

目的: Solidityプロジェクトのビルド、テスト、デプロイを行うメインのツール

主要機能:

コンパイル: Solidityコードのコンパイルと最適化
テスト実行: 高速なSolidityテストの実行
デプロイ: コントラクトのデプロイメント
依存関係管理: 外部ライブラリの管理
プロジェクト初期化: 新しいプロジェクトの作成

主要コマンド:

forge init [project-name]    # プロジェクト初期化
forge build                  # ビルド
forge test                   # テスト実行
forge deploy                 # デプロイ
forge create [contract]      # コントラクト作成
forge install [dependency]   # 依存関係インストール

5.2 Cast - イーサリアム対話ツール

目的: イーサリアムとの対話のためのコマンドラインツール

主要機能:

トランザクション送信: ブロックチェーンへのトランザクション送信
コントラクト呼び出し: デプロイ済みコントラクトの関数呼び出し
状態確認: ブロックチェーンの状態やデータの確認
ウォレット操作: 署名、検証、アドレス生成
データ変換: エンコード/デコード、フォーマット変換

主要コマンド:

cast send [address] [signature] [args]    # トランザクション送信
cast call [address] [signature] [args]    # コントラクト呼び出し
cast block [block-number]                 # ブロック情報取得
cast balance [address]                    # 残高確認
cast keccak [data]                        # Keccak256ハッシュ

5.3 Anvil - ローカルテストネット

目的: ローカルのイーサリアムテストネットを起動するツール

主要機能:

ローカルブロックチェーン: 開発用のローカルネットワーク起動
テストアカウント: 事前に資金を持ったテスト用アカウント提供
フォーク機能: メインネットやテストネットの状態をコピー
高速マイニング: 即座にトランザクションをマイニング
カスタム設定: ブロック時間、ガス制限などの設定

主要コマンド:

anvil                              # ローカルネットワーク起動
anvil --fork-url [rpc-url]         # フォークモードで起動
anvil --accounts [number]          # アカウント数を指定
anvil --balance [amount]           # 各アカウントの初期残高
anvil --block-time [seconds]       # ブロック時間を設定

5.4 Chisel - Solidity REPL

目的: Solidityの対話的REPL（Read-Eval-Print Loop）ツール

主要機能:

対話的実行: コマンドラインでSolidityコードを直接実行
プロトタイピング: アイデアの素早い検証
デバッグ: コードの動作確認
学習支援: Solidityの学習・実験環境

主要コマンド:

chisel                    # REPLセッション開始
chisel --version          # バージョン確認
chisel --help             # ヘルプ表示

6. foundry.toml設定ファイル

6.1 基本設定

[profile.default]
src = "src"
out = "out"
libs = ["lib"]
solc = "0.8.28"
optimizer = true
optimizer_runs = 200
via_ir = false
verbosity = 0

[profile.default.fuzz]
runs = 256
max_test_rejects = 65536
seed = '0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000'
dictionary_weight = 40
include_storage = true
include_push_bytes = true
ffi = false

[profile.default.invariant]
runs = 256
depth = 15
fail_on_revert = false
call_override = false
dictionary_weight = 80
include_storage = true
include_push_bytes = true

6.2 ネットワーク設定

[rpc_endpoints]
mainnet = "https://eth-mainnet.alchemyapi.io/v2/YOUR-API-KEY"
sepolia = "https://sepolia.infura.io/v3/YOUR-API-KEY"
polygon = "https://polygon-rpc.com"

[etherscan]
mainnet = { key = "YOUR-ETHERSCAN-API-KEY" }
sepolia = { key = "YOUR-ETHERSCAN-API-KEY" }

7. 依存関係の管理

7.1 forge-stdのインストール

# forge-std（標準ライブラリ）をインストール
forge install foundry-rs/forge-std

# 特定のバージョンを指定
forge install foundry-rs/forge-std --no-commit

7.2 不要ファイルの削除とクリーンアップ

# 初期化時に作成されたサンプルファイルを削除
rm src/*.sol test/*.sol script/*.sol

# ビルドキャッシュとアウトプットディレクトリを削除
rm -rf cache/ out/

削除されるファイル:

src/Counter.sol - サンプルコントラクト
test/Counter.t.sol - サンプルテスト
script/Counter.s.sol - サンプルデプロイスクリプト
cache/ - コンパイルキャッシュ
out/ - ビルド出力

7.3 OpenZeppelinコントラクトのインストール

# OpenZeppelinコントラクトライブラリをインストール
forge install openzeppelin/openzeppelin-contracts

# 特定のブランチやタグを指定
forge install OpenZeppelin/openzeppelin-contracts --no-commit

7.4 依存関係の確認

# インストール済みの依存関係を確認
forge remappings

# 期待される出力例:
# @openzeppelin/contracts/=lib/openzeppelin-contracts/contracts/
# forge-std/=lib/forge-std/src/

7.5 外部ライブラリの使用例

基本的なforge-stdの使用:

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.28;

import "forge-std/Test.sol";
import "forge-std/console.sol";

contract MyContract is Test {
    function example() public {
        console.log("Hello from Forge!");
    }
}

OpenZeppelinコントラクトの使用:

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.24;

import {ERC721} from "../lib/openzeppelin-contracts/contracts/token/ERC721/ERC721.sol";
import {Ownable} from "../lib/openzeppelin-contracts/contracts/access/Ownable.sol";
import {Strings} from "../lib/openzeppelin-contracts/contracts/utils/Strings.sol";

contract SpaceTiger is ERC721, Ownable {
    uint256 private _nextTokenId;
    
    constructor(address initialOwner)
        ERC721("SpaceTiger", "STG")
        Ownable(initialOwner)
    {}

    function _baseURI() internal pure override returns (string memory) {
        return "https://example.com/metadata/";
    }

    function safeMint(address to)
        public
        onlyOwner
        returns (uint256)
    {
        uint256 tokenId = _nextTokenId++;
        _safeMint(to, tokenId);
        return tokenId;
    }

    function buyToken() public payable {
        uint256 tokenId = _nextTokenId;
        require(msg.value == (tokenId + 1) * 0.1 ether, "Not enough funds sent");
        
        _nextTokenId++;
        _safeMint(msg.sender, tokenId);
    }

    function tokenURI(uint256 tokenId)
        public
        pure
        override(ERC721)
        returns (string memory)
    {
        return string(abi.encodePacked(_baseURI(), "spacetiger_", Strings.toString(tokenId + 1), ".json"));
    }
}

8. NFTコントラクトのビルドとテスト

8.1 SpaceTigerコントラクトのビルド

# SpaceTigerコントラクトをビルド
forge build

# 特定のコントラクトのみビルド
forge build --contracts SpaceTiger

# ビルド結果の確認
ls -la out/SpaceTiger.sol/

期待される出力:

SpaceTiger.json    # ABIファイル
SpaceTiger.bin     # バイトコード

8.2 NFTコントラクトのテスト作成

# SpaceTigerのテストファイルを作成
touch test/SpaceTiger.t.sol

8.3 SpaceTigerのテスト例

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.24;

import {Test} from "../lib/forge-std/src/Test.sol";
import {SpaceTiger} from "../src/SpaceTiger.sol";
import {Ownable} from "../lib/openzeppelin-contracts/contracts/access/Ownable.sol";

// SpaceTigerコントラクトが、Test.solを承継している。
contract SpaceTigerTest is Test {
    // SpaceTigerコントラクトのインスタンスを、spaceTigerという名前で宣言。
    SpaceTiger spaceTiger;

    // setUp関数を実行すると、Test.solで定義されている関数で、テストの準備を行うための特別な関数。
    function setUp() public {
        spaceTiger = new SpaceTiger(address(this));
    }

    // SpaceTigerコントラクトの名前を取得し、それが期待した名前と一致していることを確認。
    // コントラクトの情報を変更する必要がないため、viewとすることで、コンパイラが効率的に処理する。
    function testNameIsSpaceTiger() public view {
        assertEq(spaceTiger.name(), "SpaceTiger");
    }

    // NFTをmintするテスト。
    // トークンの所有者がmsg.senderであることを確認。
    // トークンのURIが期待したURIと一致していることを確認。
    function testMintingNFTs() public {
        spaceTiger.safeMint(msg.sender);
        assertEq(spaceTiger.ownerOf(0), msg.sender);
        assertEq(spaceTiger.tokenURI(0), "https://example.com/metadata/spacetiger_1.json");
    }

    // オーナー以外がミントできないことを確認。
    function testNftCreationWrongOwner() public {
        // purchaserとして、オーナーではないアカウントを設定。
        address purchaser = address(0x1);
        // Foundryのvm.startPrankを使用して、msg.senderをpurchaserに変更。
        // これにより、purchaserが関数を呼び出している状態をシミュレート
        vm.startPrank(purchaser);
        // この次の関数(spaceTiger.safeMint(purchaser))で、引数のようなエラーが出ることを期待。
        // ABI形式での予測されるエラーを指定。
        // abi.encodeWithSelectorは、Solidityの組み込み関数。
        // 以下が、OpenZeppelinで定義されている。
        // Ownable:オーナーの権限管理を実装
        // OwnableUnauthorizedAccount:オーナー以外が実行できないことを実装
        // .selector:エラーのセレクタを指定。(エラーのセレクタは、エラーの種類を示す。0x82b42900は、OwnableUnauthorizedAccountのセレクタ。)
        // 下のspaceTiger.safeMint(purchaser);で出力されるエラーが、エラーの種類とどのアカウントがエラーを起こしたかの情報を含むために、これら2つの情報を含むように記述。
        vm.expectRevert(abi.encodeWithSelector(Ownable.OwnableUnauthorizedAccount.selector, purchaser));
        // オーナーしか実行できないsafeMintを非オーナーが実行。エラーが出るはず。
        spaceTiger.safeMint(purchaser);
        // 権限のリセット。msg.senderを元に戻す。
        vm.stopPrank();
    }

    // NFTを購入するテスト。
    function testNftBuyToken() public {
        // purchaserとして、オーナーではないアカウントを設定。
        address purchaser = address(0x2);
        // purchaserに1 ETHを送金
        vm.deal(purchaser, 1 ether); // テストアカウントに1 ETHを送金
        // Foundryのvm.startPrankを使用して、msg.senderをpurchaserに変更。
        vm.startPrank(purchaser);
        // 0.1 ETHを送金して、NFTを購入。
        spaceTiger.buyToken{value: 0.1 ether}();
        // 権限のリセット。msg.senderを元に戻す。
        vm.stopPrank();
        // トークンID 0の所有者がpurchaserであることを確認。
        assertEq(spaceTiger.ownerOf(0), purchaser);
    }
}

8.3.1 テストコードの詳細説明

1. コントラクト構造:

SpaceTigerTestはTestを継承し、Foundryのテスト機能を利用
spaceTiger変数でSpaceTigerコントラクトのインスタンスを管理

2. setUp関数:

各テストの実行前に自動的に呼び出される初期化関数
address(this)でテストコントラクト自体をオーナーとして設定

3. testNameIsSpaceTiger関数:

コントラクト名の検証
view修飾子により、状態変更がないことを明示し、ガス効率を向上

4. testMintingNFTs関数:

NFTのミント機能をテスト
ownerOf(0)でトークンID 0の所有者を確認
tokenURI(0)でメタデータURIの形式を検証

5. testNftCreationWrongOwner関数:

アクセス制御のテスト
vm.startPrank(purchaser)でmsg.senderを変更
vm.expectRevertでカスタムエラーの発生を期待
abi.encodeWithSelectorでOpenZeppelin v5のエラー形式に対応

6. testNftBuyToken関数:

有料NFT購入機能のテスト
vm.deal(purchaser, 1 ether)でテストアカウントにETHを付与
{value: 0.1 ether}でETHを送金してNFTを購入

8.3.2 Foundryのテスト機能の詳細

vm.startPrank()とvm.stopPrank():

vm.startPrank(address)でmsg.senderを変更
vm.stopPrank()でmsg.senderを元に戻す
テスト間での権限の切り替えに使用

vm.deal():

テストアカウントにETHを送金
vm.deal(address, amount)の形式で使用
payable関数のテストに必要

vm.expectRevert():

次の関数呼び出しでエラーが発生することを期待
カスタムエラーの場合はabi.encodeWithSelectorを使用
OpenZeppelin v5のエラー形式に対応

abi.encodeWithSelector():

Solidityの組み込み関数
関数セレクターとパラメータを組み合わせてエラーデータを生成
カスタムエラーのテストに使用


### 8.4 NFTテストの実行

```bash
# SpaceTigerのテストを実行
forge test --match-path test/SpaceTiger.t.sol

# 詳細な出力でテストを実行
forge test --match-path test/SpaceTiger.t.sol -vvv

# ガスレポート付きでテストを実行
forge test --match-path test/SpaceTiger.t.sol --gas-report

期待される出力:

Running 7 tests for test/SpaceTiger.t.sol:SpaceTigerTest
[PASS] test_InitialState() (gas: 245)
[PASS] test_SafeMint() (gas: 98765)
[PASS] test_SafeMintOnlyOwner() (gas: 23456)
[PASS] test_BuyToken() (gas: 87654)
[PASS] test_BuyTokenInsufficientFunds() (gas: 12345)
[PASS] test_TokenURI() (gas: 87654)
[PASS] testFuzz_SafeMint(address) (runs: 256, μ: 123456, ~: 234567)

Test result: ok. 7 passed; 0 failed; finished in 45.67ms

8.5 SpaceTigerコントラクトのデプロイ

8.5.1 デプロイスクリプトの作成

# SpaceTigerのデプロイスクリプトを作成
touch script/SpaceTiger.s.sol

8.5.2 SpaceTigerデプロイスクリプトの実装

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.24;

import "forge-std/Script.sol";
import "../src/SpaceTiger.sol";

contract DeploySpaceTiger is Script {
    function setUp() public {}

    function run() public {
        uint256 deployerPrivateKey = vm.envUint("PRIVATE_KEY");
        address deployerAddress = vm.addr(deployerPrivateKey);
        
        vm.startBroadcast(deployerPrivateKey);
        
        SpaceTiger spaceTiger = new SpaceTiger(deployerAddress);
        
        vm.stopBroadcast();
        
        console.log("SpaceTiger deployed at:", address(spaceTiger));
        console.log("Deployer address:", deployerAddress);
        console.log("Owner address:", spaceTiger.owner());
    }
}

8.5.3 ローカルネットワークへのデプロイ

# 1. ローカルネットワーク（Anvil）を起動
anvil

# 2. 別ターミナルでデプロイスクリプトを実行
# 環境変数PRIVATE_KEYを設定（Anvilの最初のアカウントの秘密鍵）
export PRIVATE_KEY=0xac0974bec39a17e36ba4a6b4d238ff944bacb478cbed5efcae784d7bf4f2ff80

# 3. デプロイスクリプトを実行
forge script script/SpaceTiger.s.sol --rpc-url http://localhost:8545 --broadcast

期待される出力:

[⠒] Compiling...
No files changed, compilation skipped

Traces:
  [123456] DeploySpaceTiger::run()
    ├─ [123456] new SpaceTiger(0xf39Fd6e51aad88F6F4ce6aB8827279cffFb92266)
    │   └─ ← 0x5FbDB2315678afecb367f032d93F642f64180aa3
    └─ ← ()

== Logs ==
  SpaceTiger deployed at: 0x5FbDB2315678afecb367f032d93F642f64180aa3
  Deployer address: 0xf39Fd6e51aad88F6F4ce6aB8827279cffFb92266
  Owner address: 0xf39Fd6e51aad88F6F4ce6aB8827279cffFb92266

Script ran successfully.

8.5.4 テストネットへのデプロイ

# Sepoliaテストネットへのデプロイ例
export PRIVATE_KEY=your_private_key_here
export RPC_URL=https://sepolia.infura.io/v3/YOUR_INFURA_KEY

# デプロイスクリプトを実行
forge script script/SpaceTiger.s.sol \
  --rpc-url $RPC_URL \
  --broadcast \
  --verify \
  --etherscan-api-key YOUR_ETHERSCAN_API_KEY

8.5.5 デプロイ後の検証

# デプロイされたコントラクトの確認
cast call 0x5FbDB2315678afecb367f032d93F642f64180aa3 "name()" --rpc-url http://localhost:8545

# 期待される出力: "SpaceTiger"

# オーナーの確認
cast call 0x5FbDB2315678afecb367f032d93F642f64180aa3 "owner()" --rpc-url http://localhost:8545

# 期待される出力: デプロイヤーのアドレス

9. テストの基本構造

9.1 テストファイルの作成

# 新しいテストファイルを作成
touch test/MyContract.t.sol

9.2 基本的なテスト例

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.28;

import "forge-std/Test.sol";
import "../src/MyContract.sol";

contract MyContractTest is Test {
    MyContract myContract;

    function setUp() public {
        myContract = new MyContract();
    }

    function test_InitialValue() public view {
        assertEq(myContract.getValue(), 0);
    }

    function test_SetValue() public {
        myContract.setValue(42);
        assertEq(myContract.getValue(), 42);
    }

    function testFuzz_SetValue(uint256 value) public {
        myContract.setValue(value);
        assertEq(myContract.getValue(), value);
    }
}

9. デプロイスクリプトの作成

9.1 デプロイスクリプトの基本構造

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.28;

import "forge-std/Script.sol";
import "../src/MyContract.sol";

contract DeployScript is Script {
    function setUp() public {}

    function run() public {
        vm.startBroadcast();
        
        MyContract myContract = new MyContract();
        
        vm.stopBroadcast();
        
        console.log("Contract deployed at:", address(myContract));
    }
}

9.2 デプロイの実行

# ローカルネットワークにデプロイ
forge script script/DeployScript.s.sol --rpc-url http://localhost:8545 --broadcast

# テストネットにデプロイ
forge script script/DeployScript.s.sol --rpc-url sepolia --broadcast --verify

10. 開発ワークフローの確立

10.1 基本的な開発フロー

10.2 日常的な開発コマンド

# 1. 開発開始時にローカルネットワークを起動
anvil

# 2. 別ターミナルでテストを実行
forge test

# 3. ビルドしてエラーをチェック
forge build

# 4. デプロイスクリプトを実行
forge script script/DeployScript.s.sol --rpc-url http://localhost:8545 --broadcast

# 5. デバッグが必要な場合
chisel

11. トラブルシューティング

11.1 よくある問題と解決方法

コンパイルエラー:

Error: Solidity version mismatch

解決: foundry.tomlでsolcバージョンを確認・調整

テストが失敗する:

Error: setUp() failed

解決: setUp()関数内のコントラクトデプロイを確認

依存関係のエラー:

Error: Library not found

解決: forge installで必要なライブラリをインストール

11.2 デバッグテクニック

詳細なテスト出力:

forge test -vvvv

特定のテストのみ実行:

forge test --match-test testFunctionName

ガス使用量の確認:

forge test --gas-report

12. テストネットへのデプロイメント実践

12.1 デプロイスクリプトの作成

12.1.1 DeploySpacetiger.solの作成

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.24;

import "forge-std/Script.sol";
import "../src/Spacetiger.sol";

// Spacetigerコントラクトをデプロイするスクリプト。Script.solを継承している。
contract DeploySpacetigerScript is Script {
    // Scriptを継承するためにsetUp()を定義する必要がある。
    // ただし、事前初期化が必要ない場合は、空のままで良い。
    // 複数のコントラクトの順序立てデプロイ、依存関係のある設定などを行う必要がある場合などには、setUp()を使用する。
    function setUp() public {}
    
    // run()は、デプロイを実行するための関数。
    function run() public {
        // 環境変数から秘密鍵を取得
        // forge-stdライブラリの一部で、指定した環境変数を文字列として取得する。
        // uint256 privateKey = $PRIVATE_KEY;  // Solidityでは不可能。
        // source .envはシェルで環境変数を設定し、シェルでは見えるが、
        // forge scriptの実行時は別のプロセスで、Foundryの実行環境からは見えない。
        // source .envで読み込んだ環境変数も、最終的にはvm.envStringを通じて
        // 安全かつ確実に取得するのが、Foundryの推奨される方法です。
        string memory privateKeyString = vm.envString("PRIVATE_KEY");
        
        // vm.parseUint()は、文字列をuint256に変換する。
        uint256 privateKey = vm.parseUint(privateKeyString);
        
        // vm.startBroadcast()は、デプロイを開始する。コントラクトのデプロイ時には必須の関数。
        // これ以降、ブロックチェーンへの送信を開始、秘密鍵を使用してトランザクションに署名、
        // この後の操作をブロックチェーンに送信する、RPCエンドポイントとの通信を確立する。
        vm.startBroadcast(privateKey);
        
        // Spacetigerコントラクトをデプロイ
        Spacetiger spacetiger = new Spacetiger(msg.sender);
        
        // デプロイされたコントラクトのアドレスを出力
        console.log("Spacetiger deployed at:", address(spacetiger));
        
        // コントラクトのデプロイトランザクションの終了。
        vm.stopBroadcast();
    }
}

12.1.2 デプロイスクリプトの詳細解説

インポート文の説明：

import "forge-std/Script.sol";        // Foundryのデプロイスクリプト基底クラス
import "../src/Spacetiger.sol";       // デプロイ対象のコントラクト

主要関数の役割：

setUp()関数：
- Scriptを継承するために必須の関数
- 事前初期化が必要ない場合は空実装でOK
- 複数コントラクトの順序立てデプロイや依存関係設定に使用
run()関数：
- デプロイスクリプトのメイン実行関数
- 環境変数から秘密鍵を取得
- ブロックチェーンへの送信を管理
- 実際のコントラクトデプロイを実行

重要なチェートコード：

vm.envString("PRIVATE_KEY"): 環境変数を文字列として取得
vm.parseUint(privateKeyString): 文字列を数値に変換
vm.startBroadcast(privateKey): トランザクション送信開始
vm.stopBroadcast(): トランザクション送信終了

12.1.3 OpenZeppelinインポートの短縮形記述法

Spacetiger.solでのインポート記述：

// SPDX-License-Identifier: MIT
// Compatible with OpenZeppelin Contracts ^5.4.0
pragma solidity ^0.8.24;

import "openzeppelin-contracts/token/ERC721/ERC721.sol";
import "openzeppelin-contracts/access/Ownable.sol";
import "openzeppelin-contracts/utils/Strings.sol";

contract Spacetiger is ERC721, Ownable {
    // コントラクトの実装...
}

SpacetigerTest.solでのインポート記述：

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.24;

import "forge-std/Test.sol";
import "../src/Spacetiger.sol";
import "openzeppelin-contracts/access/Ownable.sol";

contract SpacetigerTest is Test {
    // テストの実装...
}

インポート記述法の変更点：

従来の記述法	短縮形記述法	説明
`import "../lib/openzeppelin-contracts/contracts/token/ERC721/ERC721.sol";`	`import "openzeppelin-contracts/token/ERC721/ERC721.sol";`	パスが短縮された
`import "../lib/openzeppelin-contracts/contracts/access/Ownable.sol";`	`import "openzeppelin-contracts/access/Ownable.sol";`	パスが短縮された
`import "../lib/openzeppelin-contracts/contracts/utils/Strings.sol";`	`import "openzeppelin-contracts/utils/Strings.sol";`	パスが短縮された

foundry.tomlでのリマッピング設定：

remappings = [
    "openzeppelin-contracts/=lib/openzeppelin-contracts/contracts/",
    "forge-std/=lib/forge-std/src/"
]

この設定により、openzeppelin-contracts/で始まるインポートが自動的にlib/openzeppelin-contracts/contracts/に解決されます。

12.1.4 環境変数の設定

.envファイルに以下の環境変数を設定：

# Sepoliaテストネット用の設定
SEPOLIA_RPC_URL=https://sepolia.infura.io/v3/YOUR_PROJECT_ID
ETHERSCAN_API_KEY=YOUR_ETHERSCAN_API_KEY
PRIVATE_KEY=0xYOUR_PRIVATE_KEY_HERE

12.2 デプロイコマンドの詳細

12.2.1 基本的なデプロイコマンド

# 1. 環境変数を読み込み
source .env

# 2. Sepoliaテストネットにデプロイ
forge script script/DeploySpacetiger.sol:DeploySpacetigerScript --rpc-url $SEPOLIA_RPC_URL --broadcast

12.2.2 forge scriptコマンドのオプション

オプション	説明	使用例
`--rpc-url`	使用するRPCエンドポイントを指定	`--rpc-url $SEPOLIA_RPC_URL`
`--broadcast`	実際にトランザクションを送信	`--broadcast`
`--verify`	Etherscanでコントラクトを自動検証	`--verify`
`-vvvv`	詳細なログ出力（4段階の詳細度）	`-vvvv`
`--gas-estimate-multiplier`	ガス見積もりの乗数	`--gas-estimate-multiplier 120`
`--slow`	ガス価格を低く設定	`--slow`

12.2.3 デプロイオプションの比較

基本デプロイ（検証なし）:

forge script script/DeploySpacetiger.sol:DeploySpacetigerScript --rpc-url $SEPOLIA_RPC_URL --broadcast

検証付きデプロイ:

forge script script/DeploySpacetiger.sol:DeploySpacetigerScript --rpc-url $SEPOLIA_RPC_URL --broadcast --verify

詳細ログ付きデプロイ:

forge script script/DeploySpacetiger.sol:DeploySpacetigerScript --rpc-url $SEPOLIA_RPC_URL --broadcast --verify -vvvv

12.3 環境変数の自動読み込み

12.3.1 foundry.tomlでの設定

foundry.tomlに以下の設定を追加することで、環境変数を自動的に読み込めます：

# .envファイルを自動的に読み込み
[rpc_endpoints]
sepolia = "${SEPOLIA_RPC_URL}"

[etherscan]
sepolia = { key = "${ETHERSCAN_API_KEY}" }

12.3.2 dotenvコマンドの使用

# dotenvコマンドで.envを自動読み込み
dotenv forge script script/DeploySpacetiger.sol:DeploySpacetigerScript --rpc-url sepolia --broadcast --verify

# または明示的にファイルを指定
forge script script/DeploySpacetiger.sol:DeploySpacetigerScript --rpc-url sepolia --broadcast --verify --env-file .env

12.3.3 環境変数読み込み方法の比較

方法	コマンド	メリット	デメリット
`source .env`	`source .env` `forge script ...`	シンプル	毎回実行が必要
`dotenv`	`dotenv forge script ...`	一回のコマンド	dotenvが必要
`--env-file`	`forge script ... --env-file .env`	明示的	毎回指定が必要
`foundry.toml`	`forge script ... --rpc-url sepolia`	設定が保存される	初期設定が必要

12.4 デプロイメントのトラブルシューティング

12.4.1 よくあるエラーと解決方法

エラー1: 秘密鍵の形式エラー

vm.envUint: failed parsing $PRIVATE_KEY as type `uint256`: missing hex prefix ("0x")

解決方法:

// vm.envUint()の代わりに以下を使用
string memory privateKeyString = vm.envString("PRIVATE_KEY");
uint256 privateKey = vm.parseUint(privateKeyString);

エラー2: コンストラクタ引数不足

Wrong argument count for function call: 0 arguments given but expected 1.

解決方法:

// コンストラクタに必要な引数を追加
Spacetiger spacetiger = new Spacetiger(msg.sender);

12.4.2 デプロイ後の確認

# デプロイログの確認
cat broadcast/DeploySpacetiger.sol/11155111/run-latest.json

# Etherscanでの確認
# ブラウザで https://sepolia.etherscan.io/address/コントラクトアドレス

12.5 デプロイメントのベストプラクティス

12.5.1 セキュリティ考慮事項

秘密鍵の管理:
- .envファイルは.gitignoreに追加
- 本番環境ではハードウェアウォレットを使用
- 複数署名ウォレットの検討

環境変数の分離:

.env.local          # ローカル開発用
.env.sepolia        # Sepoliaテストネット用
.env.mainnet        # メインネット用

12.5.2 デプロイメント戦略

段階的デプロイ:
- ローカルテスト → テストネット → メインネット
- 各段階での十分なテスト
プロキシパターンの活用:
- アップグレード可能なコントラクト
- OpenZeppelinのProxyパターン使用

13. 学習の成果

13.1 習得したスキル

Foundryのインストール: foundryupを使った環境構築
プロジェクト初期化: forge initによるプロジェクト作成
基本コマンドの理解: build、test、deployの使い方
ツールの役割理解: Forge、Cast、Anvil、Chiselの機能
設定ファイルの理解: foundry.tomlの設定方法
依存関係管理: OpenZeppelinコントラクトのインストールと使用
NFTコントラクト開発: ERC721標準を使ったNFTコントラクトの実装
包括的テスト: NFT機能のテストケース作成と実行
プロジェクトクリーンアップ: 不要ファイルの削除とプロジェクト整理
コントラクトデプロイ: ローカルネットワークとテストネットへのデプロイ
有料NFT機能: buyToken関数によるETHでのNFT購入機能
Stringsライブラリ活用: 数値から文字列への変換

13.2 重要な学び

統合ツールチェーン: 一つのフレームワークで開発からテストまで完結
高速な開発環境: Rust実装による高速なコンパイル・テスト
現代的な機能: ファズテスト、フォーク機能など最新機能
開発効率の向上: コマンド一つで様々な操作が可能
外部ライブラリの活用: OpenZeppelinによる標準実装の再利用
NFT開発の基礎: ERC721標準の理解と実装
テスト駆動開発: 包括的なテストスイートによる品質保証
プロジェクト管理: 不要ファイルの削除によるクリーンな開発環境
デプロイメント: ローカル・テストネットでのコントラクトデプロイ実践
有料NFT機能: ETHでのNFT購入機能の実装とテスト
文字列処理: Stringsライブラリを使った数値から文字列への変換

14. 今後の展開

14.1 次のステップ

コントラクト開発: 実際のスマートコントラクトの作成
テストの充実: 包括的なテストスイートの構築
デプロイメント: テストネット・メインネットへのデプロイ
CI/CD統合: GitHub Actionsでの自動化

14.2 応用分野

DeFiプロトコル: 複雑な金融ロジックの実装
NFTコントラクト: トークンのミント・転送機能
DAO: ガバナンス機能の実装
Bridge: クロスチェーン機能の開発

14.3 推奨リソース

Foundry Book: 公式ドキュメント
Foundry GitHub: ソースコード
Solidity Documentation: Solidity言語仕様
Ethereum Developer Resources: イーサリアム開発リソース