WebAssembly 中如何管理堆内存？

Question

我正在开发一种针对 WebAssembly 的纯函数式编程语言的工具链。我对类型理论有点熟悉，因此，该语言的类型检查器已经准备就绪。我现在面临的问题是将这种高级语言翻译成较低级别的 WebAssembly。

在检查类型之后，编译器能够获取 AST 并将其转换为相当标准的超级组合子、lambda-lifted 形式。每个表达式都可以是：

• 函数调用（顶级函数的名称 + 表示参数的表达式）
• 引用（顶级函数或常量的名称）；
• 变量（参数名称或本地名称）；
• 整数（i32 数字文字）；
• 双（f64 数字文字）；
• 字节串（size + size UTF-8 字节序列）；
• Thunk（顶级函数的名称 + 捕获值的环境）。

函数调用、引用、变量、整数、双精度和字节串是不言自明的。 Thunks 是从部分应用的函数或从 lambda 提升的闭包中获得的。编译器知道 thunk 何时何地饱和，并能够自动插入 force 指令。

指针和数字字面量会很高兴地存在于堆栈中，它们体积小且复制成本低。但是复制字节串，取决于它们有多大，可能会很昂贵，而且还有溢出的可能性。在堆栈内存上操作字节串也需要副本。操作递归数据结构的函数可能需要在每一步都复制整个 thunk。

这意味着一些堆分配将非常有用（几乎是必不可少的），但是没有像malloc/free 这样的工具手动管理堆内存是灾难的根源。 this 之类的线程和 this 之类的帖子提到了我认为仅适用于 C 的 WebAssembly 分配器，我不知道如何将其中一个带入我的语言的运行时。还有 this 存储库，但我不知道如何将这个用 Rust 编写的分配器转换为通用 WebAssembly 模块并使用导出的函数。

如何开始将分配器集成到生成的 WebAssembly 字节码的运行时中，该字节码来自我的语言的编译器？

Answer 1

从堆和内存管理的角度来看，WebAssembly 程序与您在其他计算机上运行的 C 程序非常相似。事实上，这就是重点。

所以你不使用 类似 malloc()/free() 的东西，你使用 malloc 并释放自己——编译成 wasm 字节码，而不是 x64 或 arm 机器码。

如果说 wasm 模块的 RAM 模型中有什么特别之处，那就是 wasm 和托管它的 Javascript 代码之间的消息传递协议。