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法學WebAssembly (Wasm) 與 JavaScript
您是否曾經想過，是否可以在不犧牲 JavaScript 提供的可移植性和安全性的情況下，在 Web 上執行高效能應用程式？不用再疑惑了！隨著 WebAssembly (Wasm) 的引入，現在可以在仍然利用 JavaScript 強大功能的同時，為 Web 應用程式帶來類似原生的效能。在本文中，我們將探討 WebAssembly 的基礎知識，以及如何將其與 JavaScript 結合使用以開啟新的可能性。
什麼是 WebAssembly (Wasm)？
WebAssembly，通常稱為 Wasm，是一種專為 Web 瀏覽器設計的二進位制指令格式。它是一個低階虛擬機器，能夠以接近原生的速度執行程式碼。Wasm 是 Mozilla、Google、Microsoft 和 Apple 等主要瀏覽器廠商合作開發的，其目標是將高效能應用程式引入 Web。
WebAssembly 的主要優點之一是它與多種程式語言相容，使其成為 Web 開發的通用解決方案。您可以使用 C++、Rust 甚至 TypeScript 等語言編寫程式碼，然後將其編譯為 Wasm 二進位制格式，該格式可以直接在瀏覽器中執行。
WebAssembly 與 JavaScript 的整合
WebAssembly 為 Web 開發帶來了諸多好處。它允許開發者以接近原生的速度執行計算密集型任務，使其適合需要高效能執行的應用程式。透過利用 WebAssembly，開發者可以將用 C++、Rust 或 TypeScript 等語言編寫的現有程式碼庫移植到 Web，而不會犧牲效能。
WebAssembly 與 JavaScript 的整合實現了兩種語言之間的無縫互動。JavaScript 充當橋樑，提供了一個方便的介面來處理 WebAssembly 模組。這允許開發者將 WebAssembly 的強大功能與豐富的 JavaScript 庫和框架的生態系統和靈活性相結合。
雖然 WebAssembly 是一種獨立技術，但它可以與 JavaScript 無縫整合，允許開發者在一個應用程式中結合兩種語言的優勢。JavaScript 充當 Web 平臺和 WebAssembly 模組之間的粘合劑，提供了一個方便的介面來與編譯後的程式碼進行互動。
JavaScript 提供了載入 WebAssembly 模組的必要 API。fetch API 用於檢索二進位制檔案，生成的 ArrayBuffer 傳遞給 WebAssembly.instantiate 函式。此函式非同步編譯模組並返回一個例項，其中包含模組的匯出函式和記憶體。透過訪問這些匯出函式，JavaScript 可以呼叫 WebAssembly 模組提供的功能。
為了演示這種整合，讓我們考慮一個簡單的例子。我們將編寫一個計算斐波那契數列的 Wasm 模組，然後從 JavaScript 呼叫此模組。
步驟 1：編寫 WebAssembly 模組
讓我們首先用 C++ 編寫斐波那契計算邏輯。將以下程式碼儲存到名為 fibonacci.cpp 的檔案中：
#include <emscripten.h>
extern "C" {
int EMSCRIPTEN_KEEPALIVE fibonacci(int n) {
if (n <= 1) {
return n;
} else {
return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}
}
}
說明
在此程式碼中，我們有一個 C++ 函式 fibonacci，它遞迴地計算斐波那契數列。EMSCRIPTEN_KEEPALIVE 宏用於確保匯出該函式，並可以從 JavaScript 訪問。
步驟 2：編譯 WebAssembly 模組
要將 C++ 程式碼編譯為 WebAssembly，我們將使用 Emscripten 工具鏈。在終端中執行以下命令：
emcc fibonacci.cpp -s WASM=1 -o fibonacci.wasm
此命令將生成 fibonacci.wasm 檔案，其中包含編譯後的 WebAssembly 模組。
步驟 3：從 JavaScript 呼叫 WebAssembly
現在我們有了 WebAssembly 模組，讓我們從 JavaScript 呼叫它。將以下程式碼儲存到 HTML 檔案 index.html 中：
示例
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<script>
const fetchAndInstantiate = async () => {
const response = await fetch('fibonacci.wasm');
const buffer = await response.arrayBuffer();
const module = await WebAssembly.instantiate(buffer);
const instance = module.instance;
const fibonacci = instance.exports.fibonacci;
const result = fibonacci(10);
console.log('Fibonacci(10):', result);
};
fetchAndInstantiate();
</script>
</head>
<body>
</body>
</html>
說明
在此程式碼中，我們使用 fetch API 檢索 fibonacci.wasm 檔案並將其轉換為 ArrayBuffer。然後，我們使用 WebAssembly.instantiate 例項化 WebAssembly 模組，並從模組的例項中獲取匯出的 fibonacci 函式。最後，我們使用引數 10 呼叫 fibonacci 函式並將結果記錄到控制檯中。
步驟 4：執行示例
要執行示例，請在 Web 瀏覽器中開啟 HTML 檔案。開啟瀏覽器的開發者控制檯，您應該看到輸出 Fibonacci(10): 55。這證實了 WebAssembly 模組已成功從 JavaScript 載入並執行。
結論
WebAssembly 是一項強大的技術，它為高效能 Web 應用程式開闢了新的可能性。透過結合 WebAssembly 和 JavaScript 的優勢，開發者可以利用現有程式碼庫，使用較低級別的語言編寫效能關鍵部分，並將它們無縫整合到 Web 專案中。憑藉 WebAssembly 的靈活性和可移植性，Web 平臺有望成為運行復雜應用程式的更強大的環境。
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