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在WebAssembly中，实例化是将编译后的模块转换为可执行代码的关键步骤。通过实例化，我们可以创建一个可以在JavaScript环境中运行的WebAssembly实例。这个过程包括加载、验证和实例化模块。

加载模块

首先，我们需要加载WebAssembly模块。这可以通过多种方式完成，包括从服务器获取二进制文件或使用内联模块。

从服务器加载模块

从服务器加载模块通常涉及发送一个请求并处理返回的二进制数据。下面是一个示例：

fetch('path/to/module.wasm')
  .then(response => response.arrayBuffer())
  .then(bytes => {
    // 使用字节进行实例化
    const module = new WebAssembly.Module(bytes);
    const instance = new WebAssembly.Instance(module, imports);
    // 在这里可以使用 `instance` 执行WebAssembly代码
  });

内联模块

我们也可以直接在HTML文档中定义一个内联模块。这可以通过使用<script type="application/wasm">标签来实现。

<script id="wasm-module" type="application/wasm">
  // WebAssembly模块代码
</script>

然后通过JavaScript获取并实例化它：

const script = document.getElementById('wasm-module');
const bytes = new Uint8Array(script.text);

// 使用字节进行实例化
const module = new WebAssembly.Module(bytes);
const instance = new WebAssembly.Instance(module, imports);

验证模块

在实例化之前，WebAssembly引擎会自动验证模块的正确性。验证过程确保了模块符合WebAssembly规范，并且不会引发运行时错误。

创建导入对象

在实例化模块之前，我们可能需要提供一些导入对象。这些对象通常包含了模块内部函数调用所需的外部资源，如内存、表、全局变量等。

创建内存对象

内存是WebAssembly程序中的一个重要的概念。它可以被看作是一个线性的、固定大小的字节数组。

const memory = new WebAssembly.Memory({
  initial: 256,
  maximum: 512
});

创建表对象

表是一个元素数组，用于存储函数引用或其他值。

const table = new WebAssembly.Table({
  initial: 2,
  element: 'anyfunc'
});

创建全局变量

全局变量允许我们在WebAssembly实例之间共享数据。

const global = new WebAssembly.Global({
  value: 'i32',
  mutable: true
}, 0);

实例化模块

实例化过程需要模块本身以及导入对象。实例化完成后，我们可以访问模块中的导出函数和变量。

使用构造函数实例化

我们可以使用WebAssembly.Instance构造函数来实例化模块。

const instance = new WebAssembly.Instance(module, imports);

使用`WebAssembly.instantiate`函数

WebAssembly.instantiate函数提供了一种更简洁的方式来实例化模块。

WebAssembly.instantiate(bytes, imports)
  .then(result => {
    const instance = result.instance;
    // 使用 `instance` 执行WebAssembly代码
  });

访问导出

实例化后，我们可以访问模块中定义的所有导出。这些导出可能是函数、全局变量或内存段。

const exportedFunction = instance.exports.myFunction;
const exportedMemory = instance.exports.memory;

通过这些导出，我们可以在JavaScript代码中调用WebAssembly函数、修改内存内容或访问全局变量。

总结

本章介绍了如何加载、验证、实例化WebAssembly模块，以及如何创建和使用导入对象。通过实例化，我们可以将编译后的WebAssembly模块转化为可以在JavaScript环境中运行的实例。掌握这些基本概念是理解和使用WebAssembly的基础。

WebAssembly.Instance