Deno 中的 WebAssembly 使用教程

WebAssembly 是一种高效、优秀的虚拟机技术,它能够让 Web 浏览器运行高性能的代码,如 C/C++、Rust、Go 等语言编写的程序,将它们编译为 WebAssembly 模块,在浏览器中直接运行。而 Deno 作为一个现代的 JavaScript 运行时,也自然而然地支持了 WebAssembly,方便前端开发者使用更多种语言开发更加高效优秀的前端应用。

本篇文章将介绍 Deno 中如何使用 WebAssembly 编写和运行高性能的代码。

安装 Deno

首先我们需要安装 Deno,可以在 Deno 的官网 deno.land 上选择自己操作系统的安装包进行安装。也可以通过包管理工具进行安装:

brew install deno # 在 macOS 中使用 brew

安装完毕后,运行 deno --version 可以查看 Deno 版本信息。

编写 WebAssembly 模块

在编写 WebAssembly 模块之前,我们需要了解一下它的编写和使用方法。

编写 WebAssembly 模块

WebAssembly 模块包含由 LLVM、Rust、C、C++ 等语言编写的函数和数据,其默认的文件拓展名为 .wasm,可以通过 wasm-pack 工具进行打包。

以下为以 C 语言编写的示例代码,将其存储为 add.c

#include <emscripten/emscripten.h>

int EMSCRIPTEN_KEEPALIVE add(int num1, int num2) {
  return num1 + num2;
}

该函数将两个数字相加并返回结果。EMSCRIPTEN_KEEPALIVE 是在 Emscripten 上的宏定义,它允许我们使用 add 函数,而不是将其编译为未使用的函数,避免被编译器优化掉。

运行以下代码将 C 代码编译为 WebAssembly 模块:

emcc add.c -Os -s WASM=1 -o add.wasm

其中 emcc 是 Emscripten 编译器,它将 C 代码编译为 WebAssembly 模块的命令,add.c是源代码路径,-Os 是优化级别,-s WASM=1 是使用 WebAssembly 标准,-o add.wasm 是将编译生成的 WebAssembly 模块保存到本地。

编译成功后,我们就得到了一个名为 add.wasm 的 WebAssembly 模块,现在就可以在 Deno 中使用它。

使用 WebAssembly 模块

在 Deno 中调用 WebAssembly 模块需要使用 WebAssembly.instantiate() 方法。以下是在 Deno 中调用 add.wasm 模块的示例代码:

const importObj = { // 导入对象
  env: {
    memory: new WebAssembly.Memory({ initial: 1 }), // WebAssembly 内存
    add: (num1: number, num2: number) => { // 导入 add 函数
      console.log(`${num1} + ${num2} = ${num1 + num2}`);
      return num1 + num2;
    }
  }
};

const wasmCode = await Deno.readFile('add.wasm'); // 读取 wasm 模块
const wasmModule = await WebAssembly.instantiate(wasmCode, importObj); // 实例化 wasm 模块

const add = wasmModule.instance.exports.add as (num1: number, num2: number) => number;

console.log(add(1, 2)); // 接收从 wasm 模块返回的结果

该代码定义了一个包含 WebAssembly 内存和 add 函数的导入对象,通过 WebAssembly.instantiate() 方法实例化了 add.wasm 模块并将导入对象传递给它。我们可以通过 wasmModule.instance.exports.add 访问到 add 函数的引用,然后将其转换为 JavaScript 函数。

最后,我们可以在控制台输出 add(1, 2) 的结果,即 3

总结

本篇文章介绍了在 Deno 中使用 WebAssembly 的方法。具体步骤包括编写 WebAssembly 模块和在 Deno 中实例化它。WebAssembly 可以使得前端代码变得更高效和可靠,但也需要开发者对其原理和内部运行机制有较深入的了解。希望本篇文章能够帮助读者更好地理解和使用 WebAssembly。

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