WebAssembly - 文本格式：初學者指南

你好，未來的編程超新星！今天，我們將踏上一段令人興奮的旅程，探索 WebAssembly 的文本格式，親切地稱為 WAT。別擔心如果你從未編過程——我們將從最基本的開始，一起逐步學習。在這個教學結束時，你將會像專家一樣 WAT！?

什麼是 WebAssembly 文本格式（WAT）？

在我們深入細節之前，讓我們先了解 WAT 實際上是什麼。WebAssembly 文本格式是 WebAssembly 二進制代碼的人類可讀表示。它就像是較為令人生畏的二進制格式的親切友善的表親。WAT 讓我們能夠以文本格式編寫和閱讀 WebAssembly 代碼，使我們這樣的人類更容易理解和使用。

為什麼要學習 WAT？

你可能會想，「我為什麼要麻煩學習 WAT？」我的好奇朋友，WAT 是一種非常好的方式，可以讓你理解 WebAssembly 在底層是如何工作的。這就像在演奏樂器之前學習讀樂譜——它讓你對這門工藝有更深的賞識和理解。

WAT 代碼基礎

讓我們從 WAT 代碼的基本開始。別擔心；我們會一步步來，在你還未意識到之前，你將會編寫自己的 WAT 代碼！

模块結構

每個 WAT 程式都以一個模塊開始。將模塊看作是所有代碼的容器。這是它的樣子：

(module
;; 你的代碼放在這裡
)

這就像說，「喂，計算機！我即將給你一些指示，所以請專注！」

函數

函數是我們 WAT 代碼的建築塊。它們就像執行特定任務的小型機器。讓我們創建一個簡單的函數來將兩個數字相加：

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

讓我們分解這個：

1. (func $add ...: 這個聲明了一個名為 "add" 的函數。
2. (param $a i32) (param $b i32): 這是我們的輸入參數。我們說我們期望兩個 32 位整數。
3. (result i32): 這指定我們的函數將返回一個 32 位整數。
4. local.get $a 和 local.get $b: 這些行檢索我們的輸入參數。
5. i32.add: 這個執行加法操作。

匯出函數

現在，我們創建了一個函數，但它就像一個藏匿的寶藏——模塊外的人無法使用它！讓我們通過匯出我們的函數來修復這個問題：

(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)) 行使我們的 add 函數可供外界使用。這就像在我們的小型加法機器上掛上「開放」的標誌！

更複雜的操作

現在我們已經掌握了基礎，讓我們嘗試一些更具挑戰性的東西。我們來創建一個計算數字階乘的函數如何？

(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))
)

哇，這真是個大工程！讓我們分解它：

1. 我們聲明我們的函數，有一個參數 $n 和兩個局部變量 $result 和 $i。
2. 我們將 $result 初始化為 1，將 $i 初始化為 1。
3. 我們開始一個循環，直到 $i 大於 $n。
4. 在每次迭代中，我們將 $result 乘以 $i 並增加 $i。
5. 當循環結束時，我們返回 $result。

這個函數計算輸入數字的階乘。例如，如果我們輸入 5，它將計算 5 4 3 2 1 = 120。

WAT 方法表

這裡是我們使用過的一些常見 WAT 方法以及一些更多方法的表格：

方法	描述
i32.add	將兩個 32 位整數相加
i32.sub	將兩個 32 位整數相減
i32.mul	將兩個 32 位整數相乘
i32.div_s	將兩個 32 位整數（有符號）相除
i32.const	聲明一個常量 32 位整數
local.get	檢索一個局部變量
local.set	設置一個局部變量
i32.gt_u	無符號大於比較
if	開始一個 if 語句
loop	開始一個循環
br	跳轉（分支）到特定點

結論

就是这样，我的編程學徒！你剛剛踏入了 WebAssembly 文本格式的世界。我們已經介紹了模塊、函數、匯出，甚至還處理了一個較複雜的階乘函數。記住，學習編程就像學習一門新語言——它需要練習和耐心。但是，每當你寫下一段 WAT 代碼時，你都在接近成為 WebAssembly 巫師！

繼續實驗，繼續學習，最重要的是，繼續在 WAT 中找到樂趣。在你意識到之前，你將會編寫複雜的算法，並用你的 WebAssembly 技能給朋友留下深刻印象。快樂編程！

Credits: Image by storyset