WebAssembly 与 Rust 的协作
WebAssembly 和 Rust 简介
你好，未来的程序员们！今天，我们将进入一个激动人心的世界，在这里，网页浏览器变成了运行高性能应用程序的强大平台。想象一下，能够直接在浏览器中玩复杂的3D游戏或运行高级数据分析工具。这就是WebAssembly的魔力，我们将学习如何使用Rust编程语言来利用这种力量。
当我第一次遇到WebAssembly时，我感觉就像发现了网页开发的隐藏超级能力。这就像发现你信任的自行车突然可以变成火箭一样！让我们一起踏上这段激动人心的旅程。
什么是 WebAssembly？
WebAssembly，通常简称为Wasm，是一种为在网页浏览器中高效执行而设计的二进制指令格式。它就像浏览器可以理解和运行得非常快的秘密代码。把它看作是你网页应用程序的涡轮增压！
为什么选择 Rust 作为 WebAssembly 的语言？
Rust是一种既强大又安全的编程语言。它就像一辆拥有最新安全功能的跑车。Rust的独特特性使其成为WebAssembly开发的绝佳选择：
- 无垃圾回收的内存安全
- 高性能
- 小型二进制文件
- 与JavaScript的轻松集成
设置开发环境
在我们开始编码之前，我们需要准备好我们的工作空间。这就像在绘画杰作之前设置你的艺术工作室。
安装 Rust
首先，让我们安装Rust。打开你的终端并运行：
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh这个命令下载并安装Rust。这就好比种下一颗种子，它将成长为我们的强大编码树！
安装 wasm-pack
接下来，我们将安装wasm-pack，这是一个帮助我们构建和操作WebAssembly的工具：
cargo install wasm-pack把wasm-pack想象成你的忠实助手，总是准备好帮助你将Rust代码打包为网页可用。
你的第一个 Rust 和 WebAssembly 项目
现在，让我们创建我们的第一个项目。我们将从简单的开始，一个用于加两个数字的函数。
创建项目
在终端中，运行：
cargo new --lib wasm-add
cd wasm-add这将创建一个新的Rust库项目。这就好比打开一个新笔记本，准备记录我们的编码冒险！
编写 Rust 代码
打开src/lib.rs并替换其内容为：
use wasm_bindgen::prelude::*;
#[wasm_bindgen]
pub fn add(a: i32, b: i32) -> i32 {
a + b
}让我们分解一下：
-
use wasm_bindgen::prelude::*;导入必要的WebAssembly绑定。 -
#[wasm_bindgen]就像一种魔法，使我们的函数可以从JavaScript访问。 -
pub fn add(a: i32, b: i32) -> i32定义了我们的函数，它接受两个整数并返回它们的和。
为 WebAssembly 构建项目
现在，让我们将Rust代码转换为WebAssembly。运行：
wasm-pack build --target web这个命令就像一个神奇的烤箱，将我们的Rust代码烘焙成浏览器可以享用的WebAssembly甜点！
在网页中使用你的 WebAssembly 模块
现在来到了激动人心的部分——在我们的真实网页中使用WebAssembly模块！
创建 HTML 文件
在你的项目根目录下创建一个名为index.html的文件，并写入以下内容：
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>Wasm Add</title>
</head>
<body>
<script type="module">
import init, { add } from './pkg/wasm_add.js';
async function run() {
await init();
const result = add(5, 7);
document.body.textContent = `5 + 7 = ${result}`;
}
run();
</script>
</body>
</html>这个HTML文件就像一个舞台，我们的WebAssembly明星将在这里表演！
运行你的网页
要查看你的作品，你需要一个本地网页服务器。如果你安装了Python，可以使用：
python -m http.server然后在浏览器中打开http://localhost:8000。你应该会在页面上看到"5 + 7 = 12"。恭喜你！你刚刚在网页浏览器中运行了Rust代码！
高级主题
现在我们已经湿了脚，让我们更深入地了解WebAssembly和Rust的海洋。
处理字符串
在WebAssembly中，字符串稍微有点棘手。让我们创建一个问候用户的函数：
#[wasm_bindgen]
pub fn greet(name: &str) -> String {
format!("Hello, {}!", name)
}在JavaScript中，我们会像这样使用它：
const greeting = greet("WebAssembly");
console.log(greeting); // 输出: Hello, WebAssembly!内存管理
Rust的一个超级能力是它的内存管理。在WebAssembly中工作时，我们需要特别小心。下面是一个创建并返回数组的函数：
#[wasm_bindgen]
pub fn create_array(size: usize) -> Vec<i32> {
let mut v = Vec::with_capacity(size);
for i in 0..size {
v.push(i as i32);
}
v
}这个函数是安全的，因为Rust的所有权系统确保即使从JavaScript使用时，内存也能得到适当的管理！
结论
恭喜你踏入WebAssembly和Rust的世界！我们已经覆盖了很多内容，从设置环境到创建和使用WebAssembly模块。记住，就像学习任何新技能一样，精通来自练习。所以，继续编码，继续尝试，最重要的是，继续享受乐趣！
在我们结束之际，我想起了一句著名计算机科学家格蕾丝·霍珀的名言：“语言中最具破坏性的短语是‘我们一直这样做’。”WebAssembly和Rust代表了关于网页开发的一种新思维方式。拥抱这种变化，你将在编程旅途中打开一个充满可能性的世界。
快乐编码，愿你的WebAssembly冒险充满激情和发现！
Credits: Image by storyset