使用 WebAssembly 在 Rust 中尝试 Hello World 时出现 LinkError

Question

我正在尝试运行使用 WebAssembly 在 Rust 中制作的 hello world 程序，但是当我尝试加载该程序时收到错误消息。

我在遵循我发现的一些教程时能够得到它运行ning，问题是他们使用 Emscripten 创建 JavaScript 和 HTML 来加载代码，但是这个 JavaScript 和 HTML 包含大量的样板文件和其他内容。我有点迷路了，而是想尝试获得一个我正在加载的非常简单的示例。

我运行以下编译hello.wasm

echo 'fn main() { println!("Hello, Emscripten!"); }' > hello.rs
rustc --target=wasm32-unknown-emscripten hello.rs

为了加载 hello.wasm，我从 Mozilla WebAssembly 文档中获取示例并尝试运行。

var importObject = {
  imports: {
    imported_func: function(arg) {
      console.log(arg);
    }
  }
};

fetch('hello.wasm').then(response =>
  response.arrayBuffer()
).then(bytes =>
  WebAssembly.instantiate(bytes, importObject)
).then(results => {
  // Do something with the compiled results!
});

WebAssembly.instantiate 崩溃：

LinkError: Import #0 module="env" error: module is not an object or function

我发现这个错误与缺失的东西有关，样板代码应该加载，但是查看自动生成的 HTML 和 JavaScript 我无法弄清楚可能是什么。

Answer 1

总结

您必须定义一堆由 WASM 模块导入的函数和值。当 WASM 模块导入您未正确定义的内容时，您会收到此 linker 错误。 Emscripten 生成一大堆 JS 代码，它定义了 WASM 模块需要的所有导入（在这种情况下是 "easy"，因为 Emscripten 自己也会生成 WASM 模块）。

现在，您要么使用 Emscripten 运行时（JS 文件），要么必须自己做很多事情。

我会尽量详细解释，请耐心等待：

汇编和 WASM

Assembly 是 机器代码 的人类可读形式（但这两个术语经常互换使用，所以我们不关心在此 post 中，只需将其命名为 assembly）。程序集是为 machine/the CPU 设计的，因此非常简单。汇编基本上是一个指令列表，其中每条指令执行特定的、微小的事情。例如，有一条指令将两个数相加，在不同的地址执行指令等。

值得注意的是缺少 print 指令。 print 的某些功能是完全不同的抽象级别，并且比单个指令做的要多得多。另外，"printing" 是什么意思？我们希望我们的程序可以访问某种控制台。重复重要部分：WASM 没有 print 指令或任何类似的指令！

打印之类的东西需要环境提供。对于大多数程序和大多数计算机科学来说，这个环境就是操作系统。它管理 "console" 并让您打印。然而，您的 WASM 程序的直接环境是浏览器！所以浏览器必须为您提供一种打印方式。

正在链接

链接是将来自不同 modules/compilation 单元的 ("resolving") 导入和导出相互连接的过程。例如，当你在 Rust 中使用 extern crates 和在 C++ 中编译多个 .cpp 文件时，linking 是必需的。

当您实例化 WASM 模块时，这也是必需的，因为该模块可能有导入。在我们执行模块之前需要解析这些导入。

那么你的模块有导入吗？我们来看一下！您可以使用工具 wasm-dis（反汇编程序）将二进制 wasm 代码转换为或多或少可读的汇编代码：$ wasm-dis hello.wasm > hello.wast。查看此文件，我们可以看到以下内容：

(import "env" "DYNAMICTOP_PTR" (global $import[=10=] i32))
(import "env" "STACKTOP" (global $import i32))
(import "env" "STACK_MAX" (global $import i32))
(import "env" "abort" (func $import (param i32)))
...
(58 more)

即使不知道如何阅读这种 wast 格式，我们也可以做出合理的猜测并假设您的模块确实导入了一些东西。我们应该知道，因为我们要打印并且没有 print 指令！

(你可能想知道为什么没有 (import "env" "print" ...)。我不能完全解释这个，但原因基本上是：它比那更复杂。Emscripten 只使用一小组重要的导入并使用这些导入访问环境中的其他功能。)

与 WASM（和 Emscripten）链接

WASM 中的链接由 WebAssembly.instantiate() method 完成。正如您在 linked 文档中所见，此方法采用 importObject。未能在此对象中定义 function/value，每次导入 WASM 模块都会导致 WebAssembly.LinkError。有道理。

如果你想实例化你的文件 hello.wasm 定义的 WASM 模块，你必须定义所有 62 个导入。这看起来真的很烦人，对吧？事实上，你并不真的期望这样做：这就是为什么 Emscripten 为你生成了必要的 JS 代码！ Emscripten 生成的 WASM 模块应该使用 Emscripten 生成的 JS 加载器加载！

在正常程序中打印？

值得一看程序运行在本机环境（操作系统）中如何进行打印。他们肯定还需要 link 适应环境（即操作系统），对吧？并不真地。

虽然像 Rust、C 和 C++ 这样的编程语言确实有一个用于打印的标准库，但这个标准库不是操作系统的一部分。它只是使用操作系统本身。最后，为了打印，使用了系统调用。系统调用使用 CPU 中断来调用操作系统的功能。这有一些优点（例如你不需要 link 你的程序与操作系统），但也有一些重要的缺点（例如它不是很快）。

据我所知，这些类型的系统调用在 WASM 中是不可能的（至少现在是这样）。

不使用 Emscripten

编译为 WASM 需要做两件事：

WASM 代码生成：您的编译器必须吐出 WASM 代码
链接：因为它通常不止一个 crate，我们需要 link（如上所述）

Emscripten 两者兼而有之，并且可以将代码生成与 linking 相匹配，因为这两部分都是由 Emscripten 完成的。有其他选择吗？

是的！您正在寻找的是 Rust 的 wasm32-unknown-unknown 目标。该目标使用 LLVM 的 WASM 后端来生成代码。使用此目标，您可以完全无需 Emscripten 即可生成小型 WASM 模块。更重要的是：您也可以自己编写 JS 加载程序，因为您决定您的导入，并且不会神奇地添加任何内容。

要了解有关这个令人兴奋的话题的更多信息，我建议您访问 hellorust.com。在该网站上，您可以找到有关如何设置构建环境的简单示例和说明。

¹ Emscripten 不直接生成 WASM。它生成 asm.js 代码，然后将其转换为 WASM。

使用 WebAssembly 在 Rust 中尝试 Hello World 时出现 LinkError

LinkError when trying Hello World in Rust with WebAssembly

javascript

rust

webassembly

总结

汇编和 WASM

正在链接

与 WASM（和 Emscripten）链接

在正常程序中打印？

不使用 Emscripten