WebAssembly 初学者指南：深入浅出 Binary Format

WebAssembly (Wasm) 是一种便携式、高效的二进制指令集，旨在运行在各种平台和环境中。它是一种安全且沙盒化的沙箱环境，可以安全地运行来自不同来源的代码。由于其体积小巧、加载速度快、执行效率高，因此非常适合在网络、移动设备和嵌入式系统等资源受限的环境中运行代码。

WebAssembly 的二进制格式 (Binary Format) 定义了如何将 WebAssembly 代码编译为二进制字节码。这种格式是紧凑高效的，可以轻松地被各种平台和环境所解析和执行。

WebAssembly 模块结构

WebAssembly 模块由以下几个部分组成：

• 模块类型定义 (Module Type Definition) ：定义模块中使用的类型，包括函数类型、结构体类型、数组类型等。
• 函数表 (Function Table) ：存储模块中定义的所有函数。
• 数据表 (Data Table) ：存储模块中定义的所有数据段。
• 全局变量表 (Global Variable Table) ：存储模块中定义的所有全局变量。
• 常量表 (Constant Table) ：存储模块中定义的所有常量。
• 代码段 (Code Section) ：存储模块中定义的所有函数的二进制字节码。
• 数据段 (Data Section) ：存储模块中定义的所有数据段的二进制数据。
• 导入表 (Import Table) ：记录模块从外部导入的函数、数据段、全局变量和常量。
• 导出表 (Export Table) ：记录模块向外部导出的函数、数据段、全局变量和常量。

WebAssembly 操作码

WebAssembly 定义了一系列操作码，用于对操作数进行各种操作。这些操作码包括：

• 算术操作码 ：用于对整数和浮点数进行加、减、乘、除、取模等算术运算。
• 比较操作码 ：用于比较两个操作数的大小，并返回比较结果。
• 逻辑操作码 ：用于对布尔值进行逻辑与、逻辑或、逻辑非等逻辑运算。
• 分支操作码 ：用于控制程序流程，实现跳转、循环等功能。
• 函数调用操作码 ：用于调用函数。
• 内存操作码 ：用于访问内存中的数据。
• 栈操作码 ：用于操作函数调用栈。
• 类型转换操作码 ：用于将一种类型的数据转换为另一种类型的数据。

WebAssembly 数据类型

WebAssembly 定义了一系列数据类型，用于表示各种数据。这些数据类型包括：

• 整数类型 ：有符号整数类型包括 i32 和 i64，无符号整数类型包括 u32 和 u64。
• 浮点类型 ：浮点类型包括 f32 和 f64。
• 布尔类型 ：布尔类型有 true 和 false 两个值。
• 引用类型 ：引用类型包括函数引用、数据段引用、全局变量引用和常量引用。
• 值类型 ：值类型包括结构体类型、数组类型和联合类型。

结语

WebAssembly Binary Format 是一种紧凑高效的格式，可以轻松地被各种平台和环境所解析和执行。通过深入了解 WebAssembly Binary Format，您可以更好地理解 WebAssembly 的工作原理，并编写出更高效、更安全的 WebAssembly 代码。