WebAssembly - Konvertierung von WAT in WASM

Hallo, angehende Programmierer! Heute machen wir uns auf eine aufregende Reise in die Welt von WebAssembly, dabei konzentrieren wir uns insbesondere auf die Konvertierung von WebAssembly Text (WAT) in WebAssembly-Binärdatei (WASM). Keine Sorge, wenn diese Begriffe für dich fremd klingen – wir werden alles Schritt für Schritt erklären. Am Ende dieses Tutorials wirst du WAT in WASM wie ein Profi konvertieren können!

Was ist WebAssembly?

Bevor wir uns dem Konversionsprozess zuwenden, lassen Sie uns einen Moment innehalten, um zu verstehen, was WebAssembly ist. Stell dir vor, du baust ein Sandkasten. WebAssembly ist wie ein magischer Eimer, der sofort perfekte Sandstrukturen erstellen kann, was deine Strandkreationen schneller und beeindruckender macht.

In der Welt der Webentwicklung ist WebAssembly eine Low-Level-Sprache, die es ermöglicht, dass in Sprachen wie C++ oder Rust geschriebener Code in Webbrowsern mit annähernd nativer Geschwindigkeit ausgeführt wird. Es ist darauf ausgelegt, zusammen mit JavaScript zu arbeiten und die Leistung von Webanwendungen zu verbessern.

WAT vs WASM: Die Grundlagen

Nun sprechen wir über WAT und WASM. Stell dir WAT als die Bauzeichnung für dein Sandkastel vor, geschrieben in einer Sprache, die Menschen lesen können. WASM ist hingegen wie das fertige Sandkastel – es ist die Form, die Computer verstehen und schnell ausführen können.

• WAT (WebAssembly Text Format): Menschenlesbar, ähnlich wie Assemblersprache
• WASM (WebAssembly Binary Format): Maschinenlesbar, kompaktes Binärformat

Konvertierung von WAT in WASM: Der Prozess

Die Konvertierung von WAT in WASM ist wie das Übersetzen unserer Sandkastel-Bauzeichnung in tatsächliche Sandstrukturen. Lassen Sie uns diesen Prozess Schritt für Schritt durchgehen.

Schritt 1: Schreibe deinen WAT-Code

Zuerst müssen wir unseren WAT-Code erstellen. Hier ist ein einfaches Beispiel:

(module
(func $add (param $a i32) (param $b i32) (result i32)
local.get $a
local.get $b
i32.add)
(export "add" (func $add))
)

Dieser WAT-Code definiert ein Modul mit einer Funktion, die zwei 32-Bit-Ganzzahlen addiert. Keine Sorge, wenn du nicht jeden Detail versteht – wir werden es aufschlüsseln:

1. (module ...): Das umgibt unseren gesamten WAT-Code.
2. (func $add ...): Definiert eine Funktion namens "add".
3. (param $a i32) (param $b i32): Gibt zwei 32-Bit-Ganzzahlenparameter an.
4. (result i32): Gibt an, dass die Funktion eine 32-Bit-Ganzzahl zurückgibt.
5. local.get $a und local.get $b: Holt die Funktionsparameter.
6. i32.add: Addiert die beiden Zahlen.
7. (export "add" (func $add)): Macht die Funktion für außerhalb des Moduls zugänglich.

Schritt 2: Speichere deine WAT-Datei

Speichere diesen Code in einer Datei mit der Erweiterung .wat, zum Beispiel add.wat.

Schritt 3: Verwende einen WAT-in-WASM-Konverter

Nun kommt der magische Teil – die Konvertierung von WAT in WASM. Wir verwenden ein Werkzeug namens wat2wasm, das Teil des WebAssembly Binary Toolkit (WABT) ist.

So kannst du es verwenden:

1. Installiere WABT (falls noch nicht geschehen):

• Auf macOS: brew install wabt
• Auf Ubuntu: sudo apt-get install wabt
• Für andere Systeme, siehe WABT GitHub-Repository

2. Öffne dein Terminal und navigiere zum Verzeichnis, das deine WAT-Datei enthält.

3. Führe den folgenden Befehl aus:

wat2wasm add.wat -o add.wasm

Dieser Befehl weist wat2wasm an, unsere add.wat-Datei in eine WASM-Datei namens add.wasm zu konvertieren.

Schritt 4: Verifiziere deine WASM-Datei

Glückwunsch! Du hast gerade deine erste WASM-Datei erstellt. Aber wie können wir sicherstellen, dass es funktioniert? Lass uns ein weiteres WABT-Werkzeug namens wasm2wat verwenden, um unsere WASM in WAT zurückzuwandeln und zu überprüfen, ob sie mit unserem ursprünglichen Code übereinstimmt:

wasm2wat add.wasm -o add_verified.wat

Öffne add_verified.wat in einem Texteditor. Es sollte sehr ähnlich zu unserem ursprünglichen WAT-Code sein, obwohl es möglicherweise einige geringfügige Formatunterschiede gibt.

Verwende deine WASM-Datei

Nun, wo wir unsere WASM-Datei haben, wie verwenden wir sie in einer Webanwendung? Hier ist ein einfaches HTML- und JavaScript-Beispiel:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>WebAssembly Add Funktion</title>
</head>
<body>
<h1>WebAssembly Add Funktion</h1>
<p>Ergebnis: <span id="result"></span></p>
<script>
(async () => {
const response = await fetch('add.wasm');
const bytes = await response.arrayBuffer();
const { instance } = await WebAssembly.instantiate(bytes);
const result = instance.exports.add(5, 3);
document.getElementById('result').textContent = result;
})();
</script>
</body>
</html>

Diese HTML-Datei lädt unser WASM-Modul und ruft unsere add-Funktion mit den Argumenten 5 und 3 auf. Das Ergebnis (8) wird dann auf der Seite angezeigt.

Fazit

Und hier hast du es! Wir haben die Reise von der Erstellung von WAT-Code bis zur Konvertierung in WASM und schließlich der Verwendung in einer Webseite unternommen. Denke daran, das ist nur die Spitze des Eisbergs. WebAssembly eröffnet eine Welt voller Möglichkeiten für high-performance Webanwendungen.

Bei deiner Fortsetzung auf deinem Programmierabenteuer, experimentiere mit verschiedenen WAT-Funktionen und erkunde die Fähigkeiten von WebAssembly. Wer weiß? Vielleicht erstellst du die nächste bahnbrechende Webanwendung, die die Welt verändert!

Happy Coding, zukünftige WebAssembly-Zauberer!

Credits: Image by storyset