Webassembly：可能有共享对象吗？

Question

我想知道，使用 C（或 C++ 或 Rust）和 javascript，我是否能够对共享数据对象执行 CRUD 操作。使用最基本的示例，这里将是一个示例或每个操作：

#include <stdio.h>
typedef struct Person {
    int age;
    char* name;
} Person;

int main(void) {

    // init
    Person* sharedPersons[100];
    int idx=0;

    // create
    sharedPersons[idx] = (Person*) {12, "Tom"};

    // read
    printf("{name: %s, age: %d}", sharedPersons[idx]->name, sharedPersons[idx]->age);

    // update
    sharedPersons[idx]->age = 11;

    // delete
    sharedPersons[idx] = NULL;

}

然后，我希望能够在 Javascript 中做完全相同的事情，并且都能够写入同一个共享的 sharedPersons 对象。怎么可能做到这一点？或者设置是否需要类似于“主从”，其中一个只需要将信息传回给另一个，而主控会执行所有相关操作？我希望有一种方法可以对 webassembly 中的共享数据对象进行 CRUD，任何帮助将不胜感激。

作为参考：https://rustwasm.github.io/wasm-bindgen/contributing/design/js-objects-in-rust.html

Answer 1

创建对象

让我们在 C 中创建对象并返回它：

typedef struct Person {
    int age;
    char* name;
} Person;

Person *get_persons(void) {
    Person* sharedPersons[100];
    return sharedPersons;
}

您也可以在 JS 中创建对象，但更难。我稍后会回到这个。

为了让 JS 获取对象，我们定义了一个函数 (get_persons) 来返回（指向）它的指针。在这种情况下，它是一个数组，但当然它也可以是一个对象。问题是，必须有一个从 JS 调用并提供对象的函数。

编译程序

emcc \
    -s "SINGLE_FILE=1" \
    -s "MODULARIZE=1" \
    -s "ALLOW_MEMORY_GROWTH=1" \
    -s "EXPORT_NAME=createModule" \
    -s "EXPORTED_FUNCTIONS=['_get_persons', '_malloc', '_free']" \
    -s "EXPORTED_RUNTIME_METHODS=['cwrap', 'setValue', 'getValue', 'AsciiToString', 'writeStringToMemory']" \
    -o myclib.js
    person.c

我不记得为什么我们在 _get_persons 中有一个前导下划线，但这就是 Emscripten 的工作原理。

在JS中获取对象

const createModule = require('./myclib');

let myclib;
let Module;

export const myclibRuntime = createModule().then((module) => {
  get_persons: Module.cwrap('get_persons', 'number', []),
});

它的作用是创建一个 get_persons() JS 函数，它是 C get_persons() 函数的包装器。 JS函数的返回值为“数字”。 Emscripten 知道 C 中的 get_persons() 函数返回一个指针，包装器会将该指针转换为 JS 编号。 （WASM 中的指针是 32 位的。）

在JS中操作对象

const persons = get_persons();
Module.getValue(persons, 'i32');  // Returns the age of the first person
Module.AsciiToString(Module.getValue(persons + 4, 'i32'));  // Name of first person

// Set the second person to be "Alice", age 18
const second_person = persons + 8;
Module.setValue(second_person, 18, 'i32');
const buffer = Module._malloc(6);  // Length of "Alice" plus the null terminator
Module.writeStringToMemory("Alice", buffer);
Module.setValue(second_person + 4, buffer, 'i32');

尽管there seems to be an even lower level way，这是一种相当低级的方法。正如其他人所建议的那样，可能有更高级别的工具可以帮助 C++ 和 Rust。

在JS中创建对象

您可以在 JS 中使用 _malloc() 创建对象（并使用 _free() 释放它们），就像我们对上面的字符串所做的那样，然后将它们的指针传递给 C 函数。但是，正如我所说，在 C 中创建它们可能更容易。在任何情况下，任何_malloc()ed 最终都必须被释放（因此上面的字符串创建不完整）。 FinalizationRegistry 可以提供帮助。

Answer 2

是的，这是可能的。

WebAssembly 将对象存储在 linear memory 中，这是一个模块可以读取和写入的连续字节数组。宿主环境（通常是 Web 浏览器中的 JavaScript）也可以读取和写入线性内存，允许它访问 WebAssembly 模块存储在那里的对象。

这里有两个挑战：

1. 如何找到 WebAssembly 模块存储对象的位置？
2. 对象是如何编码的？

您需要确保可以从 WebAssembly 模块和 JavaScript 主机读取和写入这些对象。

我会选择一个已知的内存位置和一个已知的序列化格式，并使用它来从双方读取/写入。