将 Python 编译为 WebAssembly
Compiling Python to WebAssembly
我了解到可以将 Python 2.7 代码转换为 Web Assembly，但我找不到关于如何转换的权威指南。
到目前为止，我已经使用 Emscripten 及其所有必要组件将 C 程序编译为 Web Assembly，所以我知道它正在运行（使用的指南：http://webassembly.org/getting-started/developers-guide/）
要在 Ubuntu 机器上执行此操作，我必须执行哪些步骤？我是否必须将 python 代码转换为 LLVM 位码，然后使用 Emscripten 对其进行编译？如果是这样，我将如何实现？
在 web assembly 实现垃圾收集之前，这是不可能的。您可以在此处关注进度：https://github.com/WebAssembly/proposals/issues/16
WebAssembly 与 asm.js
首先我们来看看WebAssembly和asm.js在原理上有什么区别，有没有潜力重用现有知识和工具。以下给出了很好的概述：
让我们概括一下，WebAssembly（MVP，因为 its roadmap 上还有更多内容，大致）：
- 是具有静态类型的 AST 的二进制格式，可以由现有的 JavaScript 引擎执行（因此支持 JIT 或编译 AOT），
- 它比 JavaScript、
紧凑 10-20%（gzip 比较）并且解析速度快一个数量级
- 它可以表达更多不适合JavaScript语法的低级操作，阅读asm.js（例如64位整数，特殊CPU指令，SIMD等)
- 可转换（在某种程度上）to/from asm.js.
因此，目前 WebAssembly 是 asm.js 的迭代，并且仅针对 C/C++（和类似语言）。
Python 网络
看起来 GC 并不是唯一阻止 Python 代码以 WebAssembly/asm.js 为目标的东西。两者都代表低级静态类型代码，其中 Python 代码不能（实际上）被代表。由于目前WebAssembly/asm.js的工具链是基于LLVM的，所以可以将一种可以轻松编译为LLVM IR的语言转换为WebAssembly/asm.js。但遗憾的是，Python 过于动态，无法适应它，正如 PyPy 的 Unladen Swallow and several attempts 所证明的那样。
此 asm.js 演示文稿有 slides about the state of dynamic languages。这意味着目前只能将整个 VM（C/C++ 中的语言实现）编译为 WebAssembly/asm.js 并解释（尽可能使用 JIT）原始源代码。 Python 有几个现有项目：
PyPy：PyPy.js (author's talk at PyCon). Here's release repo。主 JS 文件 pypyjs.vm.js 为 13 MB（gzip -6 后为 2MB）+ Python stdlib + 其他内容。
CPython：pyodide, EmPython, CPython-Emscripten, EmCPython，等等。empython.js 是 5.8 MB（gzip -6 之后是 2.1 MB），没有标准库。
微蟒：this fork.
那里没有内置的 JS 文件，所以我可以使用 trzeci/emscripten/ 一个现成的 Emscripten 工具链来构建它。类似于：
git clone https://github.com/matthewelse/micropython.git
cd micropython
docker run --rm -it -v $(pwd):/src trzeci/emscripten bash
apt-get update && apt-get install -y python3
cd emscripten
make -j
# to run REPL: npm install && nodejs server.js
它产生 1.1 MB 的 micropython.js（在 gzip -d 之后为 225 KB）。如果您只需要非常合规的实现而不需要 stdlib，那么后者已经是需要考虑的问题了。
要生成 WebAssembly 构建，您可以将 Makefile 的第 13 行更改为
CC = emcc -s RESERVED_FUNCTION_POINTERS=20 -s WASM=1
然后 make -j 产生：
113 KB micropython.js
240 KB micropython.wasm
您可以查看 emcc hello.c -s WASM=1 -o hello.html 的 HTML 输出，了解如何使用这些文件。
通过这种方式，您还可以在 WebAssembly 中构建 PyPy 和 CPython，以便在兼容的浏览器中解释您的 Python 应用程序。
这里另一个可能有趣的东西是 Nuitka，一个 Python 到 C++ 的编译器。有可能将您的 Python 应用程序构建为 C++，然后使用 Emscripten 将其与 CPython 一起编译。但实际上我不知道该怎么做。
解决方案
目前，如果您正在构建一个传统的网站或 Web 应用程序，而下载几兆字节的 JS 文件几乎是一种选择，请查看 Python-to-JavaScript 转译器（例如 Transcrypt) or JavaScript Python implementations (e.g. Brython). Or try your luck with others from list of languages that compile to JavaScript.
否则，如果下载大小不是问题，并且您已准备好解决很多问题，请在以上三个选项中进行选择。
2020 年第 3 季度更新
JavaScript 端口 was integrated 进入 MicroPython。它住在
ports/javascript.
该端口可作为名为 MicroPython.js 的 npm 包使用。
您可以在 RunKit.
中试用
在 Rust 中有一个积极开发的 Python 实现，称为
RustPython。因为 Rust 官方支持 WebAssembly 作为
编译目标，难怪demo link就在
自述文件的顶部。虽然，现在还早。他们的免责声明如下。
RustPython is in a development phase and should not be used in
production or a fault intolerant setting.
Our current build supports only a subset of Python syntax.
简而言之：有转译器，但你不能自动将任意 Python 转换为 Web Assembly，我怀疑你在未来很长一段时间内是否能够做到这一点。尽管理论上这些语言同样强大，并且总是可以进行手动翻译，但 Python 允许某些数据结构和表达模式需要非常智能的跨语言编译器（或转译器）[见下文]。解决方法可能是 Python to C to Web Assembly，因为 python-to-C 技术已经相当成熟，但这通常也行不通，因为 Python-to-C 是也很脆弱（见下文）。
WebAssembly 专门针对类 C 语言，如您在 http://webassembly.org/docs/high-level-goals/
中所见
从 Python 到 C 的转换可以使用像 PyPy 这样的工具来完成，它已经开发了很长时间，但对于任意 Python 代码仍然不起作用。这有几个原因：
- Python 有一些非常方便、抽象和漂亮的数据结构，但它们很难转化为静态代码。
- Python 取决于动态垃圾回收。
- 大多数 Python 代码在很大程度上依赖于各种库，每个库都有自己的怪癖和问题（例如用 C 甚至汇编程序编写）。
如果你更仔细地研究为什么 Python-to-C（或 Python 到 C++）如此棘手，你可以看到这个简洁答案背后的详细原因，但我认为这是超出你的问题范围。
首先想到的是PyPy和rpython，然后我发现
https://github.com/soIu/rpython
我们无法将任意 python 代码转换为 rpython。但是，如果您需要替代语言而不是 rust 或 AssemblyScript，rpython 可能是一个方向。
因此，我可以将 python/js/rust 与 wasm 作为沙箱一起使用，并使用非常 pythonic 的语言（例如 rpython）进行编码。至少我不用担心整数溢出。
Python 对于 WASM 来说太动态了，结果你只能得到在 WASM 中实现的解释器，而不是你的代码被编译的。
另一种方式，你可以尝试使用Python作为工具语言，将你自己的模型编译器写入WASM。我的意思不是 source-to-WASM 编译，而是将应用程序模型转换为 WASM 或其他 low-level 语言的编译器，例如 Rust 或 C++。
这样的模型可以作为一个数据结构来实现，该数据结构由描述应用程序部分的对象组合而成：模块、类、API 界面、GUI 元素等。此类对象必须具有代码生成g “知道”如何将其状态和行为写入 low-level 代码片段的方法。
接下来，您可以通过将此类生成的代码片段组合到可以使用 WASM-enabled 编译器或仅 WAT 文件构建的项目中来手动构建您的应用程序。
我了解到可以将 Python 2.7 代码转换为 Web Assembly，但我找不到关于如何转换的权威指南。
到目前为止，我已经使用 Emscripten 及其所有必要组件将 C 程序编译为 Web Assembly，所以我知道它正在运行（使用的指南：http://webassembly.org/getting-started/developers-guide/）
要在 Ubuntu 机器上执行此操作，我必须执行哪些步骤？我是否必须将 python 代码转换为 LLVM 位码，然后使用 Emscripten 对其进行编译？如果是这样，我将如何实现？
在 web assembly 实现垃圾收集之前，这是不可能的。您可以在此处关注进度：https://github.com/WebAssembly/proposals/issues/16
WebAssembly 与 asm.js
首先我们来看看WebAssembly和asm.js在原理上有什么区别，有没有潜力重用现有知识和工具。以下给出了很好的概述：
让我们概括一下，WebAssembly（MVP，因为 its roadmap 上还有更多内容，大致）：
- 是具有静态类型的 AST 的二进制格式，可以由现有的 JavaScript 引擎执行（因此支持 JIT 或编译 AOT），
- 它比 JavaScript、 紧凑 10-20%（gzip 比较）并且解析速度快一个数量级
- 它可以表达更多不适合JavaScript语法的低级操作，阅读asm.js（例如64位整数，特殊CPU指令，SIMD等)
- 可转换（在某种程度上）to/from asm.js.
因此，目前 WebAssembly 是 asm.js 的迭代，并且仅针对 C/C++（和类似语言）。
Python 网络
看起来 GC 并不是唯一阻止 Python 代码以 WebAssembly/asm.js 为目标的东西。两者都代表低级静态类型代码，其中 Python 代码不能（实际上）被代表。由于目前WebAssembly/asm.js的工具链是基于LLVM的，所以可以将一种可以轻松编译为LLVM IR的语言转换为WebAssembly/asm.js。但遗憾的是，Python 过于动态，无法适应它，正如 PyPy 的 Unladen Swallow and several attempts 所证明的那样。
此 asm.js 演示文稿有 slides about the state of dynamic languages。这意味着目前只能将整个 VM（C/C++ 中的语言实现）编译为 WebAssembly/asm.js 并解释（尽可能使用 JIT）原始源代码。 Python 有几个现有项目：
PyPy：PyPy.js (author's talk at PyCon). Here's release repo。主 JS 文件
pypyjs.vm.js为 13 MB（gzip -6后为 2MB）+ Python stdlib + 其他内容。CPython：pyodide, EmPython, CPython-Emscripten, EmCPython，等等。
empython.js是 5.8 MB（gzip -6之后是 2.1 MB），没有标准库。微蟒：this fork.
那里没有内置的 JS 文件，所以我可以使用
trzeci/emscripten/一个现成的 Emscripten 工具链来构建它。类似于：git clone https://github.com/matthewelse/micropython.git cd micropython docker run --rm -it -v $(pwd):/src trzeci/emscripten bash apt-get update && apt-get install -y python3 cd emscripten make -j # to run REPL: npm install && nodejs server.js它产生 1.1 MB 的
micropython.js（在gzip -d之后为 225 KB）。如果您只需要非常合规的实现而不需要 stdlib，那么后者已经是需要考虑的问题了。要生成 WebAssembly 构建，您可以将
Makefile的第 13 行更改为CC = emcc -s RESERVED_FUNCTION_POINTERS=20 -s WASM=1然后
make -j产生：113 KB micropython.js 240 KB micropython.wasm您可以查看
emcc hello.c -s WASM=1 -o hello.html的 HTML 输出，了解如何使用这些文件。通过这种方式，您还可以在 WebAssembly 中构建 PyPy 和 CPython，以便在兼容的浏览器中解释您的 Python 应用程序。
这里另一个可能有趣的东西是 Nuitka，一个 Python 到 C++ 的编译器。有可能将您的 Python 应用程序构建为 C++，然后使用 Emscripten 将其与 CPython 一起编译。但实际上我不知道该怎么做。
解决方案
目前，如果您正在构建一个传统的网站或 Web 应用程序，而下载几兆字节的 JS 文件几乎是一种选择，请查看 Python-to-JavaScript 转译器（例如 Transcrypt) or JavaScript Python implementations (e.g. Brython). Or try your luck with others from list of languages that compile to JavaScript.
否则，如果下载大小不是问题，并且您已准备好解决很多问题，请在以上三个选项中进行选择。
2020 年第 3 季度更新
JavaScript 端口 was integrated 进入 MicroPython。它住在 ports/javascript.
该端口可作为名为 MicroPython.js 的 npm 包使用。 您可以在 RunKit.
中试用在 Rust 中有一个积极开发的 Python 实现，称为 RustPython。因为 Rust 官方支持 WebAssembly 作为 编译目标，难怪demo link就在 自述文件的顶部。虽然，现在还早。他们的免责声明如下。
RustPython is in a development phase and should not be used in production or a fault intolerant setting.
Our current build supports only a subset of Python syntax.
简而言之：有转译器，但你不能自动将任意 Python 转换为 Web Assembly，我怀疑你在未来很长一段时间内是否能够做到这一点。尽管理论上这些语言同样强大，并且总是可以进行手动翻译，但 Python 允许某些数据结构和表达模式需要非常智能的跨语言编译器（或转译器）[见下文]。解决方法可能是 Python to C to Web Assembly，因为 python-to-C 技术已经相当成熟，但这通常也行不通，因为 Python-to-C 是也很脆弱（见下文）。
WebAssembly 专门针对类 C 语言，如您在 http://webassembly.org/docs/high-level-goals/
中所见从 Python 到 C 的转换可以使用像 PyPy 这样的工具来完成，它已经开发了很长时间，但对于任意 Python 代码仍然不起作用。这有几个原因：
- Python 有一些非常方便、抽象和漂亮的数据结构，但它们很难转化为静态代码。
- Python 取决于动态垃圾回收。
- 大多数 Python 代码在很大程度上依赖于各种库，每个库都有自己的怪癖和问题（例如用 C 甚至汇编程序编写）。
如果你更仔细地研究为什么 Python-to-C（或 Python 到 C++）如此棘手，你可以看到这个简洁答案背后的详细原因，但我认为这是超出你的问题范围。
首先想到的是PyPy和rpython，然后我发现
https://github.com/soIu/rpython
我们无法将任意 python 代码转换为 rpython。但是，如果您需要替代语言而不是 rust 或 AssemblyScript，rpython 可能是一个方向。
因此，我可以将 python/js/rust 与 wasm 作为沙箱一起使用，并使用非常 pythonic 的语言（例如 rpython）进行编码。至少我不用担心整数溢出。
Python 对于 WASM 来说太动态了，结果你只能得到在 WASM 中实现的解释器，而不是你的代码被编译的。
另一种方式，你可以尝试使用Python作为工具语言，将你自己的模型编译器写入WASM。我的意思不是 source-to-WASM 编译，而是将应用程序模型转换为 WASM 或其他 low-level 语言的编译器，例如 Rust 或 C++。
这样的模型可以作为一个数据结构来实现，该数据结构由描述应用程序部分的对象组合而成：模块、类、API 界面、GUI 元素等。此类对象必须具有代码生成g “知道”如何将其状态和行为写入 low-level 代码片段的方法。
接下来，您可以通过将此类生成的代码片段组合到可以使用 WASM-enabled 编译器或仅 WAT 文件构建的项目中来手动构建您的应用程序。