WebAssembly

WebAssembly (сокращённо wasm) — язык программирования низкого уровня^{[источник не указан 276 дней]}, призванный внести программируемость туда, где нужны кроссплатформенность, эффективность и безопасность, в первую очередь на клиентскую сторону Всемирной паутины.

WebAssembly
Класс языка	Expression-oriented[англ.]
Появился в	2015[1]
Автор	Консорциум Всемирной паутины
Разработчик	W3C Mozilla Microsoft Google Apple
Расширение файлов	.wast или .wasm[2]
Выпуск	2.0.1[3] (24 июля 2023 года)
Система типов	статическая
Испытал влияние	Asm.js и Native Client
Лицензия	Apache License 2.0
Сайт	webassembly.org
Медиафайлы на Викискладе

Программирование идёт на обычных статически типизированных языках, таких как Си, C++, C#, Rust, Go. Стековая виртуальная машина, исполняющая инструкции бинарного формата wasm, может быть запущена как в среде браузера, так и в серверной среде. Код на wasm — переносимое абстрактное синтаксическое дерево, что обеспечивает как более быстрый анализ, так и более эффективное выполнение в сравнении с JavaScript.

Проект стартовал 17 июня 2015 года^[4], 15 марта 2016 года была продемонстрирована работа игры Angry Bots из набора примеров для Unity в браузере Chromium^[5]. Изначально проект основывался на asm.js^[6] и PNaCl^[7]. В марте 2017 года сообщество разработчиков достигло соглашения о бинарном формате, API для JavaScript и о эталонном интерпретаторе. В конце мая 2017 года команда проекта Chromium объявила о планах по отказу от PNaCl в пользу WebAssembly^[8].

По состоянию на 2021 год группа, работающая над WebAssembly, включает разработчиков из Mozilla, Google, Microsoft и Apple, которые представляют на рынке четыре наиболее распространённых браузера — Firefox, Chrome, Microsoft Edge и Safari соответственно^[7].

Существует расширение форматов TrueType/OpenType и типографского движка Harfbuzz, позволяющее писать рендеринг текста на WebAssembly^[9]. Полученный шрифт меньше по размеру, лучше стандартизован (ожидается меньше расхождений от движка к движку) и обрабатывается быстрее, чем традиционные таблицы OpenType. А некоторые эффекты — многослойный рендеринг цветного шрифта (сначала рисуются все глифы заднего плана, потом все переднего) или качественная сборка стиля арабской вязи «настали́к» — принципиально недостижимы таблицами OpenType^[10].

Представление

Следующая таблица показывает три различных представления одного и того же исходного кода по мере трансляции его в wasm:

Исходный код на C (*.c)	Линейный ассемблерный текст (*.wat)	Байт-код WASM (*.wasm)
int factorial(int n) { if (n == 0) return 1; else return n * factorial(n-1); }	get_local 0 i64.eqz if i64 i64.const 1 else get_local 0 get_local 0 i64.const 1 i64.sub call 0 i64.mul end	20 00 50 04 7e 42 01 05 20 00 20 00 42 01 7d 10 00 7e 0b

Компилятор внутри использует представление в виде s-выражения, которое содержит больше информации, чем линейный текст или байт-код. Например:

(module
  (type $FUNCSIG$dd (func (param f64) (result f64)))
  (import "global.Math" "exp" (func $exp (param f64) (result f64)))
  (memory 256 256)
  (export "memory" (memory 0))
  (func $doubleExp (param $0 f64) (result f64)
    (f64.mul
      (call $exp
        (get_local $0)
      )
      (f64.const 2)
    )
  )
  (export "doubleExp" (func $doubleExp))
)

Поддержка

Компиляция в WebAssembly поддерживается для множества языков, реализация находится на разных стадиях^[11]:

• Си и C++ — через набор инструментов Emscripten и Binaryen обеспечивается компиляция в asm.js и wasm, использует LLVM.
• C# — через Avalonia, Blazor и Uno Platform (на основе mono).
• Rust — экспериментальная поддержка компиляции в wasm поддерживается с версии 1.14^[12].
• Elixir и Erlang — через компилятор Lumen, разработанный специально для WebAssembly^[13].
• Go — экспериментальная поддержка компиляции в wasm поддерживается с версии 1.11^[14].
• TypeScript — через AssemblyScript.
• D — LDC начиная с версии 1.11 поддерживает компиляцию и линковку кода на D напрямую в WebAssembly^[15].
• Lazarus — поддерживает сборку в WebAssembly^[16]
• Kotlin — экспериментальная поддержка.
• Ruby — с версии 3.2.0^[17], через WASI^[18].

Поддержка в браузерах

Реализация WebAssembly есть во всех основных браузерах (кроме Internet Explorer) с конца 2017 года^[19]:

• Google Chrome — wasm поддерживается с версии 57^[20].
• Mozilla FireFox — поддержка wasm появилась в версии 52^[21].
• Safari — поддерживается начиная с версии 11^[22]
• Microsoft Edge — поддерживается начиная с версии 16^[23].

По состоянию на июль 2021 год 94 % установленных браузеров поддерживают WebAssembly^[24]. Для устаревших браузеров существует полифил asm.js^[7].