WebAssembly - JavaScript: 初級者向けガイド

こんにちは、将来のcodingスーパースター！WebAssemblyとJavaScriptのエキサイティングな世界へのガイドを務められることを嬉しく思います。コンピュータサイエンスを10年以上教えてきた者として、このトピックは非常に興味深く、現代のウェブ開発においてますます重要になっています。それでは、(start!)！

WebAssemblyとは？

WebAssembly、しばしばWasmと略されるこの秘密の言語は、あなたのウェブブラウザが非常に高速に複雑なプログラムを実行できるようにします。素晴らしいグラフィックを持つ超クールなオンラインゲームをプレイしていると、その背後でWebAssemblyが動作している可能性が高いです！

短い歴史

WebAssemblyは、ウェブアプリケーションをより速く、強力にするという愿望から生まれました。2015年に初めて発表され、2017年にはすべての主要ブラウザでサポートされるようになりました。これはテクノロジー界では非常に早いスピードです - 私の生徒がコ딩セッション中にピザを食べる速度に似ています！

WebAssemblyとJavaScriptの連携

さて、あなたはおそらく思っている、「WebAssemblyが så greatなのなら、なぜJavaScriptが必要なの？」素晴らしい質問です！WebAssemblyとJavaScriptは親友のように、一緒に素晴らしいウェブ体験を作り出します。

ドynamic ドuo

JavaScriptはパーティーの親切なホストのように、話しやすく多くのことをできます。一方、WebAssemblyはパーティーの背後で働く非常に効率的なパーティープランナーです。一緒に働くことで、パーティー（あなたのウェブアプリケーション）がスムーズに進行し、すべての人々が素晴らしい時間を過ごすことができます。

以下に、彼らがどのように一緒に働くかの簡単な例を見てみましょう：

// JavaScriptコード
fetch('myModule.wasm')
.then(response => response.arrayBuffer())
.then(bytes => WebAssembly.instantiate(bytes))
.then(results => {
const exports = results.instance.exports;
const result = exports.addNumbers(5, 3);
console.log('The result is:', result);
});

この例では、JavaScriptがWebAssemblyモジュール（myModule.wasm）を読み込み、インスタンス化し、そしてWebAssemblyモジュール内で定義されたaddNumbers関数を呼び出しています。JavaScriptは親切なウェイターが注文を取り、WebAssemblyは美味しい結果を提供するマスター・シェフのようなものです！

WebAssemblyを始める

WebAssemblyを始めるためには、新しい言語を学ぶ必要はありません（ホッ！）。代わりに、C、C++、またはRustなどの言語でコードを書き、それをWebAssemblyにコンパイルします。これは、 browsersが非常に迅速に理解できる言語に本を翻訳するようなものです。

最初のWebAssemblyモジュール

C言語を使って簡単なWebAssemblyモジュールを作成してみましょう。C言語を見たことがない場合でも、心配しないでください - 一緒にステップバイステップで進めます！

// simple.c
int add(int a, int b) {
return a + b;
}

この小さなCプログラムは、2つの数を足す関数を定義しています。これをコンパイルしてWebAssemblyにする必要があります。Emscriptenのようなツールを使うと簡単にできます。コンパイルした後、以下のようにJavaScriptで使用できます：

WebAssembly.instantiateStreaming(fetch('simple.wasm'))
.then(obj => {
const add = obj.instance.exports.add;
console.log('Result:', add(40, 2)); // 出力: Result: 42
});

すごいですね！C言語で書かれた関数をコンパイルしてWebAssemblyにし、JavaScriptから呼び出したのです！

WebAssemblyを使用する理由

「これは複雑そうだ。なぜこんなことをするの？」と考えるかもしれません。しかし、WebAssemblyには以下のようなスーパーパワーがあり、努力に値するものがあります：

1. スピード：WebAssemblyは特定の種類のコードをJavaScriptよりもはるかに高速に実行できます。
2. 再利用：他の言語で書かれた既存のコードをウェブ上で使用できます。
3. パフォーマンス：ゲーム、ビデオ編集、複雑な計算などのCPU集中型タスクに非常に適しています。

実際の応用

WebAssemblyは単なる見せ物ではありません - 実際に非常に素晴らしい方法で使用されています：

1. ゲーム：多くのウェブベースのゲームは、より良いパフォーマンスのためにWebAssemblyを使用しています。
2. 音声/ビデオ処理：Spotifyなどのアプリは音声デコードに使用しています。
3. CADソフトウェア：一部のコンピュータ支援設計ソフトウェアは、ブラウザ内で動作するためにWebAssemblyを使用しています。

WebAssemblyメソッド

以下に、よく使用するWebAssemblyメソッドの表を示します：

メソッド	説明
WebAssembly.instantiate()	新しいWebAssemblyモジュールインスタンスを作成します
WebAssembly.instantiateStreaming()	ストリームソースからのWebAssemblyモジュールを効率的にインスタンス化します
WebAssembly.compile()	WebAssemblyバイナリコードをWebAssembly.Moduleにコンパイルします
WebAssembly.validate()	WebAssemblyバイナリを検証します

結論

おめでとうございます！あなたはWebAssemblyとJavaScriptの興奮する世界への第一歩を踏み出しました。新しいスキルを学ぶには練習が必要ですが、ウェブアプリケーションをより速く、強力にする能力は間違いなく価値があります。

このまとめを書いていると、ある生徒が私に言ったことを思い出しました。「WebAssemblyを学ぶことは、秘密のスーパーパワーを見つけるようなものだ」と。そして、彼らは完全に正しかったのです。それでは、実験を続け、あなたの新しいスーパーパワーをウェブに解放してください！

ハッピーコーディング、そしてあなたのウェブアプリケーションが常に速く、強力であることを祈っています！

Credits: Image by storyset