WebAssembly - 程序结构

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WebAssembly，也称为WASM，是一种二进制格式的低级代码，旨在以最有效的方式在浏览器中执行。WebAssembly代码具有以下概念：

• 值
• 类型
• 指令

让我们详细了解一下。

值

WebAssembly中的值用于存储复杂数据，例如文本、字符串和向量。WebAssembly支持以下内容：

• 字节
• 整数
• 浮点数
• 名称

字节

字节是WebAssembly支持的最简单的值形式。该值采用十六进制格式。

例如

表示为b的字节也可以取自然数n，其中n < 256。

byte ::= 0x00| .... |0xFF

整数

在WebAssembly中，支持的整数如下：

• i32：32位整数
• i64：64位整数

浮点数

在WebAssembly中，支持的浮点数如下：

• f32：32位浮点数
• f64：64位浮点数

名称

名称是字符序列，其标量值由Unicode定义，可在以下链接中找到：http://www.unicode.org/versions/Unicode12.1.0/。

类型

WebAssembly中的实体分类为类型。支持的类型如下：

• 值类型
• 结果类型
• 函数类型
• 限制
• 内存类型
• 表类型
• 全局类型
• 外部类型

让我们逐一学习它们。

值类型

WebAssembly支持的值类型如下：

• i32：32位整数
• i64：64位整数
• f32：32位浮点数
• f64：64位浮点数

valtype ::= i32|i64|f32|f64

结果类型

括号内的值被执行并存储在结果类型中。结果类型是代码块（由值组成）执行的输出。

resulttype::=[valtype?]

函数类型

函数类型将接收参数向量并返回结果向量。

functype::=[vec(valtype)]--> [vec(valtype)]

限制

限制是与内存和表类型相关的存储范围。

limits ::= {min u32, max u32}

内存类型

内存类型处理线性内存及其大小范围。

memtype ::= limits

表类型

表类型由分配给它的元素类型分类。

tabletype ::= limits elemtype
elemtype ::= funcref

表类型取决于分配给它的最小和最大大小的限制。

全局类型

全局类型保存具有可以更改或保持不变的值的全局变量。

globaltype ::= mut valtype
mut ::= const|var

外部类型

外部类型处理导入和外部值。

externtype ::= func functype | table tabletype | mem memtype | global globaltype

指令

WebAssembly代码是遵循堆栈机器模型的指令序列。由于WebAssembly遵循堆栈机器模型，因此指令被压入堆栈。

例如，函数的参数值从堆栈中弹出，结果被压回堆栈。最后，堆栈中只有一个值，即结果。

一些常用的指令如下：

• 数值指令
• 变量指令

数值指令

数值指令是对数值执行的操作。

例如

nn, mm ::= 32|64
ibinop ::= add|sub|mul|div_sx|rem_sx|and|or|xor
irelop ::= eq | ne | lt_sx | gt_sx | le_sx | ge_sx
frelop ::= eq | ne | lt | gt | le | ge

变量指令

变量指令与访问局部和全局变量有关。

例如

访问局部变量：

get_local $a
get_local $b

**设置**局部变量：

set_local $a
set_local $b

**访问**全局变量：

get_global $a
get_global $b

**设置**全局变量：

set_global $a
set_global $b