WASM发展状况更新，以及LLVM-wasm编译环境搭建过程

雨点打透心脏的1/2处 2024-04-03 13:59 34阅读 0赞

之前介绍了WASM在生产环境中的部署方案，编译的过程留了个坑，由于后来LLVM和Emscripten都有了很多更新，这里讲一下最新的发展状况，以及手把手环境搭建指南。

标准发展  
多数proposal仍然在开发中...... 这篇文章有详细介绍 《WebAssembly’s post-MVP future: A cartoon skill tree》。

总的来说，post-mvp时代还没有到来。

不过有一项post-mvp功能已经可以提前体验了，chrome70之后的版本已经默认开启了SharedArrayBuffer的支持(之前由于meltdown漏洞被默认关闭)，并提供了 WebAssembly threads support 的实验性功能，相关工具并没有跟进，比可能需要自己动手体验这个接口 :)

工具栈发展  
Emscripten  
将完整的c/cpp桌面端项目编译成Web版本，并提供wasm版本的支持。

WASM社区目前最活跃的项目，虽然不是为WASM而设计的，也不是为模块化设计的，但是提供了目前最完整的toolchain，收到广泛支持。今年的更新中，着重优化了编译结果中胶水代码体积(之前饱受诟病的一点)，可用性进一步提升。如果该项目今后能够更多的考虑到函数级以及模块级编译的需求，将大大提升WASM的易用性和普及速度。

Shrinking WebAssembly and JavaScript code sizes in Emscripten  
WebAssembly Standalone  
AssemblyScript  
快速发展的新兴项目，从之前的Binaryen/TypeScript编译器中发展出来。在TypeScript基础上进一步规范类型得到的一个语言子集。相关的工具栈已经非常成熟(相对于C/CPP工具栈)，有可能成为接下来WASM的发展动力。

熟悉TypeScript的同学不妨尝试一下。在MVP阶段，C/CPP的很多底层性能优化特性起始用不上力，所以AssemblyScript的性能不见得比C差，而且不需要考虑标准库等麻烦的问题，与打包系统配合起来也很方便。

AssemblyScript  
RUST  
出于某种不明原因，RUST对WASM的支持可能是所有高级语言中最完整的(Mozilla血缘关系？)。toolchain完整，webpack支持良好，标准库也有成熟方案。观望。

LLVM/Clang  
决定你能否在浏览器中跑C++的关键所在。

对WASM的支持在稳定发展，一部分功能已经加入正式版，新版本中安装和使用过程已经非常流畅，目前的遗留问题是标准库。如果你不介意不使用标准库或者跟着社区一起折腾标准库替代方案，该工具链目前已经可用。接下来会介绍如何搭建环境。

本地构建LLVM-WASM编译环境  
由于LLVM对WASM的支持已经逐步稳定，社区中介绍的很多hack方案已经过时，例如：

"wasm32-unknown-unknown-wasm"这个triple已经不再需要，直接target=wasm即可  
lld这个工具不再适用于wasm，应该使用专用的wasm-ld  
llc不再需要，因为clang已经支持了wasm  
现在的编译过程已经非常简化：

按照官网标准过程编译LLVM，但要加入lld并开启其WASM实验性功能  
用clang编译成.o  
用wasm-ld连接成.wasm  
你可以直接跑这个脚本来安装编译环境。

注意：

测试环境osx，编译过程需要至少25G硬盘  
下载源码可能需要较长时间(10min)，如果svn下载失败可以从git上的llvm-mirror下载  
make过程可能需要较长时间(10-30min)，具体要看你的电脑性能以及核心数，注意修改make -j8这一行，使用你的核心数来并行编译，不然要等几个小时  
\# 建个项目目录  
mkdir llvm-wasm  
cd llvm-wasm  
\# src dir  
\# llvm 必选  
svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk llvm  
\# clang 必选  
cd llvm/tools  
svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/cfe/trunk clang  
cd ../..  
\# extra 必选  
cd llvm/tools/clang/tools  
svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/clang-tools-extra/trunk extra  
cd ../../../..  
\# RT 必选  
cd llvm/projects  
svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/compiler-rt/trunk compiler-rt  
cd ../..  
\# libcxx ？必选？  
cd llvm/projects  
\# 似乎会搞挂官网然后网络失败，反正这部分标准库连接不进去......  
svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/libcxx/trunk libcxx  
cd ../..  
\# lld 必选，编译wasm-ld  
cd llvm/tools  
svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/lld/trunk lld  
cd ../..  
\# build dir  
mkdir build  
cd build  
\# cmake  
cmake -G "Unix Makefiles" -DLLVM\_EXPERIMENTAL\_TARGETS\_TO\_BUILD=WebAssembly ../llvm  
\# make 线程数写逻辑核数(如：4核8线程 -j8)  
make -j8  
使用  
加入稳定支持后，使用方案就很简单了。

\# 加入PATH  
export PATH=当前目录/llvm/build/bin:$PATH  
\# 编译  
clang -c -O3 --target=wasm32 test.cpp  
\# 连接  
wasm-ld --no-entry --strip-all --allow-undefined --export-all test.o -o test.wasm  
输入：

float max(float a, float b) \{  
return a > b ? a : b;  
\}  
输出(wasm转换成可读的wat)：

(module  
(type $t0 (func))  
(type $t1 (func (param f32 f32) (result f32)))  
(func $\_\_wasm\_call\_ctors (type $t0))  
(func $\_Z3maxff (type $t1) (param $p0 f32) (param $p1 f32) (result f32)  
get\_local $p0  
get\_local $p1  
get\_local $p0  
get\_local $p1  
f32.gt  
select)  
(table $T0 1 1 anyfunc)  
(memory $memory 2)  
(global $g0 (mut i32) (i32.const 66560))  
(global $\_\_heap\_base i32 (i32.const 66560))  
(global $\_\_data\_end i32 (i32.const 1024))  
(global $\_\_dso\_handle i32 (i32.const 1024))  
(export "memory" (memory 0))  
(export "\_\_wasm\_call\_ctors" (func $\_\_wasm\_call\_ctors))  
(export "\_\_heap\_base" (global 1))  
(export "\_\_data\_end" (global 2))  
(export "\_\_dso\_handle" (global 3))  
(export "\_Z3maxff" (func $\_Z3maxff)))  
注意由于使用了-O3优化，最后暴露出的函数名被加上了前后缀，代表其传入传出参数类型，调用的时候要注意加上。  
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