RU (Русский) Перевод

WebAssembly - Структура программы

Здравствуйте, будущие программисты! Я рад помочь вам окунуться в fascинирующий мир структуры программы WebAssembly. Как ваш доброжелательный сосед по компьютерным наукам, я разложу эти conceptы так, чтобы их могли понять даже абсолютные новички. Так что возьмите любимый напиток, сядьте поудобнее и отправляйтесь с мной в это захватывающее путешествие!

Значения

Давайте начнем с строительных блоков любой программы: значений. В WebAssembly значения - это fundamentalные единицы данных, с которыми мы работаем. Представьте их как ингредиенты в рецепте - это базовые элементы, которые мы используем для создания чего-то более сложного.

Числовые значения

WebAssembly поддерживает четыре основных типа числовых значений:

1. Целые числа (i32 и i64)
2. Вещественные числа (f32 и f64)

Давайте рассмотрим несколько примеров:

(i32.const 42)    ;; 32-битное целое число со значением 42
(i64.const 1000000000000)  ;; 64-битное целое число со значением 1 триллион
(f32.const 3.14)  ;; 32-битное вещественное число (приблизительно pi)
(f64.const 2.71828)  ;; 64-битное вещественное число (приблизительно e)

В этих примерах мы создаем постоянные значения разных типов. Инструкции i32.const и i64.const создают целочисленные константы, а f32.const и f64.const создают вещественные константы.

Referentные значения

WebAssembly также имеет referentные типы, которые используются для ссылок на более сложные структуры данных:

(ref.null func)   ;; Пустая ссылка на функцию
(ref.null extern) ;; Пустая ссылка на внешний объект

Эти referentные значения особенно полезны при работе с функциями или внешними ресурсами, но не worry太多 о них пока - мы рассмотрим их более подробно позже.

Типы

Теперь, когда мы понимаем значения, давайте поговорим о типах. Типы в WebAssembly resemble категории, которые告诉我们, с каким типом данных мы работаем и как мы можем их использовать.

Типы значений

WebAssembly имеет четыре базовых типа значений:

Тип	Описание	Пример
i32	32-битное целое число	(i32.const 42)
i64	64-битное целое число	(i64.const 1000000000000)
f32	32-битное вещественное число	(f32.const 3.14)
f64	64-битное вещественное число	(f64.const 2.71828)

Типы функций

Типы функций описывают signature функции - что она принимает (параметры) и что возвращает (результаты). Вот пример:

(func (param i32 i32) (result i32)
local.get 0
local.get 1
i32.add)

Эта функция принимает два параметра i32 и возвращает результат i32. Она складывает два параметра.

Referentные типы

Как мы упомянули ранее, WebAssembly также имеет referentные типы:

Тип	Описание
funcref	Ссылка на функцию
externref	Ссылка на внешний объект

Эти типы используются для более сложных операций, но хорошо знать, что они существуют!

Инструкции

Инструкции являются heart WebAssembly программ. Они tell компьютер, что делать с нашими значениями и как их манипулировать. Давайте рассмотрим некоторые common инструкции:

Арифметические инструкции

(i32.add)   ;; Сложить два значения i32
(i32.sub)   ;; Вычесть два значения i32
(i32.mul)   ;; Умножить два значения i32
(i32.div_s) ;; Разделить два значения i32 (знаковые)

Эти инструкции выполняют базовые арифметические операции с значениями i32. Вот более complete пример:

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

Эта функция принимает два параметра, складывает их, а затем умножает результат на второй параметр. Давайте разберем это:

1. local.get $a: Получить значение параметра $a
2. local.get $b: Получить значение параметра $b
3. i32.add: Сложить эти два значения
4. local.get $b: Получить значение параметра $b снова
5. i32.mul: Умножить сумму на $b

Инструкции управления потоком

WebAssembly также имеет инструкции для управления потоком программы:

(block ...)    ;; Определить блок инструкций
(loop ...)     ;; Определить цикл
(if ... else ...) ;; Условное выполнение
(br ...)       ;; Перейти к блоку или циклу
(return)       ;; Возврат из функции

Вот пример функции, которая использует цикл для вычисления факториала числа:

(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.le_s
(if
(then
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
)

Эта функция может seem сложной, но давайте разберем ее:

1. Мы инициализируем $result и $i значением 1.
2. Мы начинаем цикл с меткой $continue.
3. Мы проверяем, менее ли или равно $i $n.
4. Если да, мы умножаем $result на $i, увеличиваем $i и продолжаем цикл.
5. Если нет, мы exit цикл и возвращаем $result.

Этот пример demonstrates, как мы можем использовать инструкции управления потоком для создания более сложных алгоритмов в WebAssembly.

В заключение, понимание структуры программы WebAssembly - ее значений, типов и инструкций - является crucial для написания эффективного и мощного кода WebAssembly. Продолжая ваше путешествие, вы откроете для себя еще более fascinирующие аспекты этой технологии. Помните, каждый expert когда-то был новичком, так что не отчаивайтесь, если это seems сложным в начале. Продолжайте практиковаться, stay curious, и скоро вы будете легко писать сложные программы на WebAssembly!

Credits: Image by storyset