WebAssembly - 动态链接

こんにちは、未来的プログラマーたち！WebAssemblyと動的リンクのエキサイティングな世界案内するのが楽しみです。近所の親切なコンピュータサイエンスの先生として、この旅を楽しくて啓発的になるよう最善を尽くします。さあ、始めましょう！

WebAssemblyと動的リンクの紹介

WebAssembly、またはWasmと略して、あなたのウェブブラウザが超高速プログラムを実行できる秘密の言語のようなものです。ウェブサイトにターボボostを加えるようなものです！そして、動的リンクは、Wasmプログラムが実行中に新しい友達を作り、おもちゃを共有する能力を与えるようなものです。すごいでしょう？

動的リンクとは？

動的リンクは、プログラムが実行中に他のコードやライブラリと接続する方法で、最初からすべてを詰め合わせる必要がありません。始めて遊んでいる途中に新しいLEGOピースを追加できるようなものです！

インポートとエクスポートの操作

WebAssemblyの世界では、インポートとエクスポートが私たちのWasmモジュールが外部と通信し、互いに通信する方法です。楽しい例で説明しましょう！

エクスポート：おもちゃを共有する

Wasmモジュールが何かをエクスポートするときは、「お、これはすごい関数（または変数）を他の人と共有したいんだよ！」と言っているようなものです。どうなるか見てみましょう：

(module
(func $greet (param $name i32) (result i32)
;; 関数の本体ここに
)
(export "greet" (func $greet))
)

この例では、greetという関数を作成し、それをエクスポートして他の人が使用できるようにしています。公園の真ん中に好きなおもちゃを置いて、みんなで遊べるようにするようなものです！

インポート：友達から借りる

インポートはエクスポートの反対です。Wasmモジュールが何かをインポートするときは、「他の人が持っているこのすごいものを使いたいんだ！」と言っているようなものです。こんな風になります：

(module
(import "console" "log" (func $log (param i32)))

(func $sayHello
i32.const 42
call $log
)
)

このコードでは、consoleモジュールからlog関数をインポートしています。友達の超クールなリモコンカーを借りるようなものです！

実用的な例：動的計算機

もう少し複雑な例ですべてをまとめましょう。動的に新しい操作を追加できる計算機を作成します！

まず、メインのWasmモジュールを作成しましょう：

(module
;; 基本操作をインポート
(import "math" "add" (func $add (param i32 i32) (result i32)))
(import "math" "subtract" (func $subtract (param i32 i32) (result i32)))

;; 計算関数をエクスポート
(func $calculate (export "calculate") (param $op i32) (param $a i32) (param $b i32) (result i32)
(if (i32.eq (local.get $op) (i32.const 0))
(then
(call $add (local.get $a) (local.get $b))
)
(else
(if (i32.eq (local.get $op) (i32.const 1))
(then
(call $subtract (local.get $a) (local.get $b))
)
(else
(i32.const -1) ;; 知らない操作のコード
)
)
)
)
)
)

そして、これをJavaScriptでどう使うか見てみましょう：

const mathModule = {
add: (a, b) => a + b,
subtract: (a, b) => a - b,
};

WebAssembly.instantiate(wasmBytes, { math: mathModule }).then(({ instance }) => {
const { calculate } = instance.exports;

console.log(calculate(0, 5, 3)); // 8 (5 + 3)を表示するはず
console.log(calculate(1, 10, 4)); // 6 (10 - 4)を表示するはず
});

この例では、動的な計算機を作成しています。Wasmモジュールは基本的な数学的操作をインポートし、calculate関数をエクスポートします。JavaScriptコードはこれらの操作的な実装を提供し、エクスポートされた関数を使用します。

新しい操作を動的に追加する

動的リンクの素晴らしいところは、新しい操作を即时に追加できることです！例えば、乗算操作を追加したいと思ったら：

mathModule.multiply = (a, b) => a * b;

// これで、私たちは新しい操作を使うためにWasmモジュールを再コンパイルする必要があります

メソッドの表

以下に、私たちが議論した主要なメソッドの表を示します：

メソッド	説明	例
export	Wasmモジュールから関数または変数を共有	(export "greet" (func $greet))
import	外部から関数または変数を借用	(import "console" "log" (func $log (param i32)))
instantiate	Wasmモジュールの新しいインスタンスを作成	WebAssembly.instantiate(wasmBytes, importObject)

結論

WebAssemblyと動的リンクは、高速で柔軟なウェブアプリケーションを作成するための多くの可能性を開きます。エクスポートとインポートを理解することで、 modularで再利用可能なコードを作成し、ニーズが変わるに連れて適応して成長させることができます。

コードを学ぶことは、新しい言語や楽器を学ぶのと同じで、練習と忍耐が必要です。実験を恐れず、間違ったことをして学びましょう！それが私たちが学び成長する方法です！

コーディングを続け、好奇心を持ち、最も重要なことは、WebAssemblyの冒険を楽しむことです！

Credits: Image by storyset