WebAssembly - Validierung

Hallo zusammen, zukünftige WebAssembly-Zauberer! Ich freue mich sehr, Ihr Guide auf dieser aufregenden Reise in die Welt der WebAssembly-Validierung zu sein. Als jemand, der already mehr Jahre als ich zugeben möchte, Informatik unterrichtet hat (lass uns einfach sagen, ich erinnere mich daran, als Floppy-Disketten tatsächlich flexibel waren), kann ich Ihnen versichern, dass das Verständnis der Validierung für Ihre WebAssembly-Abenteuer entscheidend ist. Also, Tauchen wir ein!

Was ist WebAssembly-Validierung?

Bevor wir uns den Details widmen, lassen Sie uns darüber sprechen, was Validierung im Kontext von WebAssembly bedeutet. Stellen Sie sich vor, Sie bauen eine riesige Lego-Struktur. Bevor Sie beginnen, möchten Sie sicherstellen, dass alle Ihre Teile korrekt zusammenpassen, oder? Das ist im Grunde, was die Validierung in WebAssembly macht. Sie überprüft, ob Ihr WebAssembly-Modul gut geformt ist und alle Regeln einhält, bevor es ausgeführt wird.

Syntax

Die Syntax der WebAssembly-Validierung mag initially etwas einschüchternd aussehen, aber keine Sorge! Wir werden sie Stück für Stück auseinandernehmen. Hier ist eine grundlegende Struktur:

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

Lassen Sie uns dies analysieren:

1. (module): Das umgibt unser gesamtes WebAssembly-Modul.
2. (func $add ...): Das deklariert eine Funktion namens "add".
3. (param $a i32) (param $b i32): Dies sind unsere Funktion parameter, beide 32-Bit-Ganzzahlen.
4. (result i32): Das gibt an, dass unsere Funktion eine 32-Bit-Ganzzahl zurückgibt.
5. Der Funktionskörper: local.get $a, local.get $b, i32.add

Parameter

In WebAssembly sind Parameter stark typisiert. Das bedeutet, Sie müssen den Typ jedes Parameters angeben. Hier ist eine Tabelle der häufigsten Parameter-Typen:

Typ	Beschreibung
i32	32-Bit-Ganzzahl
i64	64-Bit-Ganzzahl
f32	32-Bit-Float
f64	64-Bit-Float

Zum Beispiel, wenn wir eine Funktion erstellen wollten, die einen 32-Bit-Ganzzahl und eine 64-Bit-Fließkommazahl annimmt, würde es so aussehen:

(func $example (param $a i32) (param $b f64) ...)

Rückgabewert

Wie bei Parametern sind auch Rückgabewerte in WebAssembly stark typisiert. Sie geben den Rückgabewert-Typ mit dem Schlüsselwort result an. Hier ist ein Beispiel:

(func $multiply (param $a i32) (param $b i32) (result i32)
local.get $a
local.get $b
i32.mul)

In diesem Fall nimmt unsere multiply-Funktion zwei 32-Bit-Ganzzahlen an und gibt eine 32-Bit-Ganzzahl zurück.

Beispiel

Nun, lassen Sie uns alles zusammenbringen mit einem komplexeren Beispiel. Wir werden eine Funktion erstellen, die die Fläche eines Rechtecks berechnet:

(module
(func $rectangle_area (param $length f32) (param $width f32) (result f32)
local.get $length
local.get $width
f32.mul)

(export "calculateArea" (func $rectangle_area))
)

Lassen Sie uns dies analysieren:

1. Wir definieren eine Funktion $rectangle_area, die zwei 32-Bit-Fließkommawerte ($length und $width) annimmt.
2. Die Funktion gibt einen 32-Bit-Fließkommawert (result f32) zurück.
3. Innerhalb der Funktion holen wir die lokalen Werte von $length und $width.
4. Wir multiplizieren diese Werte mit f32.mul.
5. Schließlich exportieren wir diese Funktion unter dem Namen "calculateArea", damit sie von JavaScript aufgerufen werden kann.

Ausgabe

Wenn wir dieses WebAssembly-Modul validieren und alles korrekt ist, werden wir keine Ausgabe sehen. Keine Nachricht ist gute Nachricht in der Welt der Validierung! Wenn jedoch Probleme auftreten, werden Sie Fehlermeldungen sehen. Zum Beispiel, wenn wir versucht hätten, in unserer rectangle_area-Funktion anstelle von f32 ein i32 zurückzugeben:

(module
(func $rectangle_area (param $length f32) (param $width f32) (result i32)
local.get $length
local.get $width
f32.mul)

(export "calculateArea" (func $rectangle_area))
)

Wir könnten eine Fehlermeldung wie diese sehen:

Fehler: Typfehler: Ausdruck hat Typ f32, aber erwarteter Typ ist i32

Dies tells uns, dass unsere Funktion versucht, eine Fließkommazahl (f32) zurückzugeben, wenn sie versprochen hat, eine Ganzzahl (i32) zurückzugeben.

Schlussfolgerung

Und das war's, Leute! Wir haben die Welt der WebAssembly-Validierung bereist, von ihrer Syntax über Parameter, Rückgabewerte bis hin zu einem praktischen Beispiel. Denken Sie daran, Validierung ist Ihr Freund in WebAssembly. Es ist wie ein wirklich pingeliges Lektorat, das alle Ihre Fehler vor Problemen feststellt.

Wenn Sie Ihre WebAssembly-Abenteuer fortsetzen, üben Sie weiter mit verschiedenen Funktionstypen und Parametern. Versuchen Sie, Funktionen für verschiedene Berechnungen zu erstellen – wer weiß, vielleicht erstellen Sie sogar das nächste große Ding in der Web-Performance!

Bleiben Sie neugierig, weiter codieren und denken Sie daran: In WebAssembly, wie im Leben, ist es immer besser, Fehler frühzeitig zu fangen. Viel Spaß beim Coden!

Credits: Image by storyset