WebAssembly

WebAssembly
WebAssembly
Класс языка	Expression-oriented[англ.]
Появился в	2015
Автор	Консорциум Всемирной паутины
Разработчик	W3C; Mozilla; Microsoft; Google; Apple;
Расширение файлов	.wast или .wasm
Выпуск	2.0.1 (24 июля 2023 года)
Система типов	статическая
Испытал влияние	Asm.js и Native Client
Лицензия	Apache License 2.0
Сайт	webassembly.org
	Медиафайлы на Викискладе

WebAssembly (сокращённо wasm) — язык программирования низкого уровня^{[источник не указан 349 дней]}, призванный внести программируемость туда, где нужны кроссплатформенность, эффективность и безопасность, в первую очередь на клиентскую сторону Всемирной паутины.

Программирование идёт на обычных статически типизированных языках, таких как Си, C++, C#, Rust, Go. Стековая виртуальная машина, исполняющая инструкции бинарного формата wasm, может быть запущена как в среде браузера, так и в серверной среде. Код на wasm — переносимое абстрактное синтаксическое дерево, что обеспечивает как более быстрый анализ, так и более эффективное выполнение в сравнении с JavaScript.

Проект стартовал 17 июня 2015 года^[4], 15 марта 2016 года была продемонстрирована работа игры Angry Bots из набора примеров для Unity в браузере Chromium^[5]. Изначально проект основывался на asm.js^[6] и PNaCl^[7]. В марте 2017 года сообщество разработчиков достигло соглашения о бинарном формате, API для JavaScript и о эталонном интерпретаторе. В конце мая 2017 года команда проекта Chromium объявила о планах по отказу от PNaCl в пользу WebAssembly^[8].

По состоянию на 2021 год группа, работающая над WebAssembly, включает разработчиков из Mozilla, Google, Microsoft и Apple, которые представляют на рынке четыре наиболее распространённых браузера — Firefox, Chrome, Microsoft Edge и Safari соответственно^[7].

Существует расширение форматов TrueType/OpenType и типографского движка Harfbuzz, позволяющее писать рендеринг текста на WebAssembly^[9]. Полученный шрифт меньше по размеру, лучше стандартизован (ожидается меньше расхождений от движка к движку) и обрабатывается быстрее, чем традиционные таблицы OpenType. А некоторые эффекты — многослойный рендеринг цветного шрифта (сначала рисуются все глифы заднего плана, потом все переднего) или качественная сборка стиля арабской вязи «настали́к» — принципиально недостижимы таблицами OpenType^[10].

Представление

Следующая таблица показывает три различных представления одного и того же исходного кода по мере трансляции его в wasm:

Исходный код на C (*.c)

Линейный ассемблерный текст (*.wat)

Байт-код WASM (*.wasm)

int factorial(int n) {
  if (n == 0)
    return 1;
  else
    return n * factorial(n-1);
}

get_local 0
i64.eqz
if i64
    i64.const 1
else
    get_local 0
    get_local 0
    i64.const 1
    i64.sub
    call 0
    i64.mul
end

Компилятор внутри использует представление в виде s-выражения, которое содержит больше информации, чем линейный текст или байт-код. Например:

(module
  (type $FUNCSIG$dd (func (param f64) (result f64)))
  (import "global.Math" "exp" (func $exp (param f64) (result f64)))
  (memory 256 256)
  (export "memory" (memory 0))
  (func $doubleExp (param $0 f64) (result f64)
    (f64.mul
      (call $exp
        (get_local $0)
      )
      (f64.const 2)
    )
  )
  (export "doubleExp" (func $doubleExp))
)

Поддержка

Компиляция в WebAssembly поддерживается для множества языков, реализация находится на разных стадиях^[11]:

Си и C++ — через набор инструментов Emscripten и Binaryen обеспечивается компиляция в asm.js и wasm, использует LLVM.
C# — через Avalonia, Blazor и Uno Platform (на основе mono).
Rust — экспериментальная поддержка компиляции в wasm поддерживается с версии 1.14^[12].
Elixir и Erlang — через компилятор Lumen, разработанный специально для WebAssembly^[13].
Go — экспериментальная поддержка компиляции в wasm поддерживается с версии 1.11^[14].
TypeScript — через AssemblyScript.
D — LDC начиная с версии 1.11 поддерживает компиляцию и линковку кода на D напрямую в WebAssembly^[15].
Lazarus — поддерживает сборку в WebAssembly^[16]
Kotlin — экспериментальная поддержка.
Ruby — с версии 3.2.0^[17], через WASI^[18].