使用Emscripten开发网页应用的注意事项

发布时间:2023年12月18日

一.小心int64

  • 导出C/C++函数包含int64

WebAssembly原生(c/c++)支持int64位整型数算术运算。

JavaScript只有一种数值类型:number——等同于C语言中的doubleJavaScript本质上无法直接表达64位整型数,因此目前的WebAssembly规范中存在这么一条尴尬的限制:

info?WebAssembly导出函数不能使用64位整型数作为参数或返回值一旦在JavaScript中调用参数或返回值类型为64位整型数的WebAssembly函数,将抛出TypeError,详见《WebAssembly标准入门》3.7节。

由于该限制的存在,Emscripten做了如下妥协:

当导出函数的某个参数为64位整型数时,将其拆分为低32位、高32位两个参数进行传送;

当导出函数的返回值为64位整型数时,在JavaScript中仅能接收其低32位。

例如下列C函数定义:

int64_t func(int64_t a, int64_t b)

导出至JavaScript后将变为:

int32_t func(int32_t a_lo, int32_t a_hi, int32_t b_lo, int32_t b_hi)

其中a_lo/a_hi分别为a的低32位/高32位;b_lo/b_hi类同。

例如C代码如下:

//int64_exp.cc
EM_PORT_API(int64_t) i64_add(int64_t a, int64_t b) {
	int64_t c = a + b;
	printf("a:%lld, b:%lld:, a+b: %lld\n", a, b, c);
	return c;
}

int main() {
	printf("main():");
	printf("%lld\n", i64_add(9223372036854775806, 1));
}

在JavaScript中调用导出函数i64_add()时应使用如下方法:

//int64_exp.html
	Module = {};
	Module.onRuntimeInitialized = function() {
		console.log(Module._i64_add(0xFFFFFFFE,0x7FFFFFFF, 1, 0));
	}

浏览页面后控制台输出如下:?

?

注意前两行输出对应JavaScript中的console.log(Module._i64_add(0xFFFFFFFE,0x7FFFFFFF, 1, 0));可以看到每个int64切分为2个int32后传入C代码中正确执行了加法,但返回值仅保留了低32位(0xFFFFFFFF)为-1。而后两行输出对应C中的printf("%lld\n",i64_add(9223372036854775806, 1));算术运算的结果和输出都是正确的。?

  • ?向C/C++注入函数包含int64

在JavaScript中实现C函数接口时,如果该函数接口的参数包含了64位整型数,也会按照同样的方式进行低32位/高32位的拆分,例如C函数i64_func()接口如下:

//int64_imp.cc
EM_PORT_API(void) i64_func(int64_t a, int64_t b);

int main() {
	i64_func(0x7FFFFFFFFFFFFFFF, 1);
}

注入库的JavaScript方法会收到4个参数,依次为a_loa_hib_lob_hi

//pkg.js
mergeInto(LibraryManager.library, {
	i64_func: function (a_lo, a_hi, b_lo, b_hi) {
		console.log('a_lo: ', a_lo, ', a_hi:', a_hi, ', b_lo:', b_lo, ', b_hi:', b_hi);
	}
})

使用下列命令编译:

emcc int64_imp.cc --js-library pkg.js  -o int64_imp.js

浏览页面后控制台输出如下:

?

?由上述例子可见,由于JavaScript自身的缺陷,包含int64参数/返回值的C函数Emscripten中导入导出时会发生意外的形变。 修改JavaScript标准,使其原生支持64位整型数的呼声一直很高,在这一天真的到来之前,笔者的建议是:尽量不要在JavaScript与C/C++之间交换int64。?

?二.文件系统

Emscripten提供的三种同步文件系统:MEMFSIDBFSNODEFS,它们各自的特性如下表:

特性MEMFS?IDBFS?NODEFS?
访问本地文件系统
使用内存模拟
支持持久化存储

NODEFS只能在Node.js中使用,因此在网页应用中不推荐使用文件系统最核心的原因在于:MEMFS/IDBFS都需要占用内存来模拟文件系统。

内存是非常珍贵的硬件资源,iOS设备的内存普遍不超过4GB,用内存模拟文件系统不论从哪个角度来说,都是非常奢侈的行为。

另外,虚拟文件系统的初始化所消耗的时间也是一个需要考量的因素,体积巨大的打包文件系统的下载消耗较长的时间,这对于网页应用非常很不利。

笔者并不是说文件系统完全不能使用——使用IDBFS保存前端配置是可行的,某些快速原型使用虚拟文件系统也可以降低移植难度;但是在使用Emscripten开发网页应用模块的时候,需要特别留意32位的内存空间(4G)、低速的网络IO操作限制,这与开发本地应用时可使用的资源有数量级的差异。当所需操作的数据非常巨大的时候,最好采用按需加载、分级加载策略。

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文章来源:https://blog.csdn.net/u012861978/article/details/134959427
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