[#]: subject: (How to write 'Hello World' in WebAssembly) [#]: via: (https://opensource.com/article/21/3/hello-world-webassembly) [#]: author: (Stephan Avenwedde https://opensource.com/users/hansic99) [#]: collector: (lujun9972) [#]: translator: (geekpi) [#]: reviewer: ( ) [#]: publisher: ( ) [#]: url: ( ) 如何在 WebAssembly 中写 “Hello World”？ ====== 通过这个分步教程，开始用人类可读的文本编写 WebAssembly。 ![Hello World inked on bread][1] WebAssembly 是一种字节码格式，[几乎所有的浏览器][2]都可以将它编译成其主机系统的机器代码。除了 JavaScript 和 WebGL 之外，WebAssembly 还满足了将应用移植到浏览器中以实现平台独立的需求。作为 C++ 和 Rust 的编译目标，WebAssembly 使 Web 浏览器能够以接近原生的速度执行代码。 当你谈论 WebAssembly、应用时，你必须区分三种状态： 1. **源码（如 C++ 或 Rust）：** 你有一个用兼容语言编写的应用，你想把它在浏览器中执行。 2. **WebAssembly 字节码：** 你选择 WebAssembly 字节码作为编译目标。最后，你得到一个 `.wasm` 文件。 3. **机器码（opcode）：** 浏览器加载 `.wasm` 文件，并将其编译成主机系统的相应机器码。 WebAssembly 还有一种文本格式，用人类可读的文本表示二进制格式。为了简单起见，我将其称为 **WASM-text**。WASM-text 可以比作高级汇编语言。当然，你不会基于 WASM-text 来编写一个完整的应用，但了解它的底层工作原理是很好的（特别是对于调试和性能优化）。 本文将指导你在 WASM-text 中创建经典的 _Hello World_ 程序。 ### 创建 .wat 文件 WASM-text 文件通常以 `.wat` 结尾。第一步创建一个名为 `helloworld.wat` 的空文本文件，用你最喜欢的文本编辑器打开它，然后粘贴进去： ``` (module     ;; Imports from JavaScript namespace     (import  "console"  "log" (func  $log (param  i32  i32))) ;; Import log function     (import  "js"  "mem" (memory  1)) ;; Import 1 page of memory (54kb)         ;; Data section of our module     (data (i32.const 0) "Hello World from WebAssembly!")         ;; Function declaration: Exported as helloWorld(), no arguments     (func (export  "helloWorld")         i32.const 0  ;; pass offset 0 to log         i32.const 29  ;; pass length 29 to log (strlen of sample text)         call  $log         ) ) ``` WASM-text 格式是基于 S 表达式的。为了实现交互，JavaScript 函数用 `import` 语句导入，WebAssembly 函数用 `export` 语句导出。在这个例子中，从 `console` 模块中导入 `log` 函数，它需要两个类型为 `i32` 的参数作为输入，以及一页内存（64KB）来存储字符串。 字符串将被写入偏移量 `0` 的 `data` 部分。`data` 部分是你的内存的覆盖，内存是在 JavaScript 部分分配的。 函数用关键字 `func` 标记。当进入函数时，栈是空的。在调用另一个函数之前，函数参数会被压入栈中（这里是偏移量和长度）（见 `call $log`）。当一个函数返回一个 `f32` 类型时（例如），当离开函数时，一个 `f32` 变量必须保留在栈中（但在本例中不是这样）。 ### 创建 .wasm 文件 WASM-text 和 WebAssembly 字节码有 1:1 的对应关系，这意味着你可以将 WASM-text 转换成字节码（反之亦然）。你已经有了 WASM-text，现在将创建字节码。 转换可以通过 [WebAssembly Binary Toolkit][3]（WABT）来完成。从链接克隆仓库，并按照安装说明进行安装。 建立工具链后，打开控制台并输入以下内容，将 WASM-text 转换为字节码： ``` `wat2wasm helloworld.wat -o helloworld.wasm` ``` 你也可以用以下方法将字节码转换为 WASM-text： ``` `wasm2wat helloworld.wasm -o helloworld_reverse.wat` ``` 一个从 `.wasm` 文件创建的 `.wat` 文件不包括任何函数或参数名称。默认情况下，WebAssembly 用它们的索引来识别函数和参数。 ### 编译 .wasm 文件 目前，WebAssembly 只与 JavaScript 共存，所以你必须编写一个简短的脚本来加载和编译 `.wasm` 文件并进行函数调用。你还需要在 WebAssembly 模块中定义你要导入的函数。 创建一个空的文本文件，并将其命名为 `helloworld.html`，然后打开你喜欢的文本编辑器并粘贴进去： ``` <!DOCTYPE  html> <html>   <head>     <meta  charset="utf-8">     <title>Simple template</title>   </head>   <body>     <script>           var memory = new  WebAssembly.Memory({initial:1});       function  consoleLogString(offset, length) {         var  bytes = new  Uint8Array(memory.buffer, offset, length);         var  string = new  TextDecoder('utf8').decode(bytes);         console.log(string);       };       var  importObject = {         console: {           log:  consoleLogString         },         js : {           mem:  memory         }       };             WebAssembly.instantiateStreaming(fetch('helloworld.wasm'), importObject)       .then(obj  => {         obj.instance.exports.helloWorld();       });           </script>   </body> </html> ``` `WebAssembly.Memory(...)` 方法返回一个大小为 64KB 的内存页。函数 `consoleLogString` 根据长度和偏移量从该内存页读取一个字符串。这两个对象作为 `importObject` 的一部分传递给你的 WebAssembly 模块。 在你运行这个例子之前，你可能必须允许 Firefox 从这个目录中访问文件，在地址栏输入 `about:config`，并将 `privacy.file_unique_origin` 设置为 `true`： ![Firefox setting][4] （Stephan Avenwedde, [CC BY-SA 4.0][5]） > **注意：** 这样做会使你容易受到 [CVE-2019-11730][6] 安全问题的影响。 现在，在 Firefox 中打开 `helloworld.html`，按下 **Ctrl**+**K** 打开开发者控制台。 ![Debugger output][7] （Stephan Avenwedde, [CC BY-SA 4.0][5]） ### 了解更多 这个 Hello World 的例子只是 MDN 的[了解 WebAssembly 文本格式][8]文档中的教程之一。如果你想了解更多关于 WebAssembly 的知识以及它的工作原理，可以看看这些文档。 -------------------------------------------------------------------------------- via: https://opensource.com/article/21/3/hello-world-webassembly 作者：[Stephan Avenwedde][a] 选题：[lujun9972][b] 译者：[geekpi](https://github.com/geekpi) 校对：[校对者ID](https://github.com/校对者ID) 本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出 [a]: https://opensource.com/users/hansic99 [b]: https://github.com/lujun9972 [1]: https://opensource.com/sites/default/files/styles/image-full-size/public/lead-images/helloworld_bread_lead.jpeg?itok=1r8Uu7gk (Hello World inked on bread) [2]: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/WebAssembly#browser_compatibility [3]: https://github.com/webassembly/wabt [4]: https://opensource.com/sites/default/files/uploads/firefox_setting.png (Firefox setting) [5]: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ [6]: https://www.mozilla.org/en-US/security/advisories/mfsa2019-21/#CVE-2019-11730 [7]: https://opensource.com/sites/default/files/uploads/debugger_output.png (Debugger output) [8]: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/WebAssembly/Understanding_the_text_format