Node.js 与 WebAssembly

WebAssembly 是一种高性能的类似汇编语言，可以从多种语言编译而来，包括 C/C++、Rust 和 AssemblyScript。目前，它已得到 Chrome、Firefox、Safari、Edge 和 Node.js 的支持！

WebAssembly 规范详细说明了两种文件格式，一种是名为 WebAssembly 模块的二进制格式，扩展名为 .wasm，另一种是相应的文本表示形式，名为 WebAssembly 文本格式，扩展名为 .wat。

关键概念

模块 - 编译后的 WebAssembly 二进制文件，即 .wasm 文件。
内存 - 可调整大小的 ArrayBuffer。
表格 - 可调整大小的类型化数组，其中包含未存储在内存中的引用。
实例 - 模块的实例化，包含其内存、表格和变量。

为了使用 WebAssembly，您需要一个 .wasm 二进制文件和一组与 WebAssembly 通信的 API。Node.js 通过全局 WebAssembly 对象提供必要的 API。

console.log(WebAssembly);
/*
Object [WebAssembly] {
  compile: [Function: compile],
  validate: [Function: validate],
  instantiate: [Function: instantiate]
}
*/

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生成 WebAssembly 模块

有多种方法可用于生成 WebAssembly 二进制文件，包括

手动编写 WebAssembly (.wat) 并使用诸如 wabt 之类的工具将其转换为二进制格式
使用 emscripten 与 C/C++ 应用程序
使用 wasm-pack 与 Rust 应用程序
如果您更喜欢类似 TypeScript 的体验，可以使用 AssemblyScript

一些工具不仅生成二进制文件，还会生成 JavaScript “粘合” 代码和相应的 HTML 文件，以便在浏览器中运行。

如何使用

拥有 WebAssembly 模块后，可以使用 Node.js 的 WebAssembly 对象实例化它。

// Assume add.wasm file exists that contains a single function adding 2 provided arguments
const fs = require('node:fs');

const wasmBuffer = fs.readFileSync('/path/to/add.wasm');
WebAssembly.instantiate(wasmBuffer).then(wasmModule => {
  // Exported function live under instance.exports
  const { add } = wasmModule.instance.exports;
  const sum = add(5, 6);
  console.log(sum); // Outputs: 11
});

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与操作系统交互

WebAssembly 模块本身无法直接访问操作系统功能。可以使用第三方工具 Wasmtime 来访问此功能。Wasmtime 利用 WASI API 来访问操作系统功能。

资源

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