WebAssembly - テキストフォーマット：初めてのガイド
こんにちは、未来のプログラミングスーパースター！今日は、WebAssemblyのテキストフォーマット、愛称WATに一緒に飛び込んでみましょう。プログラミングの経験がなくても心配しないでください。最初から始めて一緒に進めていきます。このチュートリアルの終わりまでに、プロのようにWATを書けるようになるでしょう！（ここで何をしているか気づいた？；）
WebAssemblyテキストフォーマット（WAT）とは？
具体的な内容に入る前に、まずWATが何であるかを理解しましょう。WebAssemblyテキストフォーマットは、WebAssemblyのバイナリコードの人が読める形式です。威圧感のあるバイナリフォーマットの、親しみやすいいとこのようなものです。WATを使うことで、私たちのような人間がWebAssemblyコードを書いたり読んだりするのが簡単になります。
WATを学ぶ理由は？
「なぜWATを学ぶ必要があるのか？」と思うかもしれません。WATは、WebAssemblyがどう動作しているかを理解するのに素晴らしい方法です。楽器を演奏する前に楽譜を読むことと同じで、より深い理解と評価を得られるでしょう。
WATコードの基本
WATコードの基本から始めましょう。心配しないでください。ステップバイステップに進めて、すぐに自分でWATコードを書けるようになるでしょう！
モジュール構造
すべてのWATプログラムはモジュールから始まります。モジュールはすべてのコードを格納するコンテナと考えられます。以下がその構造です：
(module
;; あなたのコードはここに書きます
)これは、「コンピュータ、注意して聞いてください！あなたに命令を与える準備ができました！」という感じです。
関数
関数は私たちのWATコードの構成要素です。特定のタスクを行う小さな機械のようなものです。まず、二つの数を足すシンプルな関数を作ってみましょう：
(module
(func $add (param $a i32) (param $b i32) (result i32)
local.get $a
local.get $b
i32.add
)
)これを分解すると：
-
(func $add ...): これは「add」という名前の関数を宣言しています。 -
(param $a i32) (param $b i32): これは私たちの入力パラメータで、二つの32ビット整数であると宣言しています。 -
(result i32): これは私たちの関数が32ビット整数を返すことを指定しています。 -
local.get $aとlocal.get $b: これらの行は私たちの入力パラメータを取得しています。 -
i32.add: これは加算操作を行っています。
関数のエクスポート
関数を作成したけれども、それは隠された宝物のようで、モジュールの外からは使えません！それを修正して、関数をエクスポートしましょう：
(module
(func $add (param $a i32) (param $b i32) (result i32)
local.get $a
local.get $b
i32.add
)
(export "add" (func $add))
)(export "add" (func $add)) の行は、私たちの add 関数を外部から利用可能にしています。これは、私たちの小さな加算マシンに「OPEN」のサインを貼るのと同じです！
もっと複雑な操作
基本を理解したので、もう少し難しいことを試みましょう。例えば、数の階乗を計算する関数はどうでしょうか？
(module
(func $factorial (param $n i32) (result i32)
(local $result i32)
(local $i i32)
i32.const 1
local.set $result
i32.const 1
local.set $i
(loop $continue
local.get $i
local.get $n
i32.gt_u
if
local.get $result
return
end
local.get $result
local.get $i
i32.mul
local.set $result
local.get $i
i32.const 1
i32.add
local.set $i
br $continue
)
local.get $result
)
(export "factorial" (func $factorial))
)これは少し複雑です！分解してみましょう：
- 我々は一つのパラメータ
$nと二つのローカル変数$resultと$iを宣言しています。 - 我々は
$resultを1に初期化し、$iを1に初期化します。 - 我々は
$iが$nより大きくなるまでループを続けます。 - 各反復で、
$resultを$iに乗算し、$iをインクリメントします。 - ループが終了すると、
$resultを返します。
この関数は入力された数の階乗を計算します。例えば、5を入力すると、5 4 3 2 1 = 120 が計算されます。
WATメソッドテーブル
以下に、私たちが使用したいくつかの一般的なWATメソッドと、いくつかの追加メソッドを示します：
| メソッド | 説明 |
|---|---|
i32.add |
二つの32ビット整数を加算します |
i32.sub |
二つの32ビット整数を減算します |
i32.mul |
二つの32ビット整数を掛けます |
i32.div_s |
二つの32ビット整数を符号付きで除算します |
i32.const |
定数の32ビット整数を宣言します |
local.get |
ローカル変数を取得します |
local.set |
ローカル変数を設定します |
i32.gt_u |
無符号のより大きい比較を行います |
if |
if文を開始します |
loop |
ループを開始します |
br |
指定されたポイントにジャンプします |
結論
そして、ここまでで、私のプログラミングの弟子！あなたはWebAssemblyテキストフォーマットの世界への第一歩を踏み出しました。モジュール、関数、エクスポート、そして少し複雑な階乗関数までをカバーしました。コードを書くことは新しい言語を学ぶのと同じで、練習と忍耐が必要です。しかし、あなたがWATを書くたびに、WebAssemblyの魔術師に近づいています！
実験を続け、学び続け、そして何より、WATを楽しみましょう。間もなく、複雑なアルゴリズムを書き、友達を感心させるWebAssemblyスキルを披露する日が来るでしょう。ハッピーコーディング！
Credits: Image by storyset