Node.js 中的 wasi.initialize(instance) 函数

当利用 WebAssembly System Interface (WASI) 时，调用 WebAssembly 实例的入口点是 Node.js 方法 wasi.start(instance) 的职责。特别是对于那些具有预设入口点的应用程序，例如编译为 WebAssembly 的 C/C++ 程序，此函数对于已配置 WASI 的 WebAssembly 模块的执行生命周期至关重要。在本文中，我们将讨论 C++ 中的 wasi.initialize(instance) 函数，包括其语法、示例、要点、功能和用例。

Node.js 中的 wasi.initialize(instance) 函数是什么？

Node.js 函数 wasi.initialize(instance) 是 WebAssembly System Interface (WASI) API 的一个组成部分。WASI 使 WebAssembly 模块能够安全、便携地访问文件 I/O、网络等系统级功能。

wasi.initialize(instance) 函数允许使用 WASI 功能初始化 WebAssembly 实例，从而使模块能够通过 WASI 与底层操作系统进行交互。必须在调用任何与 WASI 相关的导出之前调用此函数，以确保正确配置。

为了在 Node.js 中配置 WebAssembly 实例以与 WASI 环境一起使用，请使用 wasi.initialize(instance) 函数。实例是 WASI 运行时将与之通信的 WebAssembly 实例。通过为 WebAssembly 程序提供安全且受控的 API 来与系统通信，WASI 将 WebAssembly 的功能扩展到了浏览器之外。

语法

它具有以下语法：

参数

• instance: 一个 WebAssembly.Instance 对象，表示要用 WASI初始化的 WebAssembly 模块。

示例

让我们来看一个示例来说明 Node.js 中的 wasi.initialize(instance) 函数。

输出

 	
Initializing WASI...

关于 wasi.initialize(instance) 的要点

Node.js 中 wasi.initialize(instance) 函数的几个要点如下：

1. WASI 设置： WASI 配置用于为 WebAssembly 模块提供使用 WASI 功能所需的环。instance 参数引用已编译、实例化并准备好链接到 WASI 功能的 WebAssembly 实例。
2. WASI 实例化： 为了使用新的 WASI() 构造函数（它提供了 WASI 的 I/O 函数和其他系统调用的接口），我们必须先创建一个 WASI 实例，然后才能执行 wasi.initialize(instance)。
3. 与 WebAssembly 实例的交互： 通常，instance 参数是先前使用 WebAssembly.instantiate 或 WebAssembly.instantiateStreaming 方法实例化的 WebAssembly 实例。通过提供 WebAssembly 实例所需的 WASI 环境，使其能够与主机系统通信，此函数初始化了 WebAssembly 实例。
4. 何时使用： WebAssembly 模块通常首先被实例化，然后我们在处理它之前调用 wasi.initialize(instance)。依赖系统调用来执行文件读取、网络或系统时钟交互等任务的模块应特别注意这一点。

主要特点

Node.js 中 wasi.initialize(instance) 函数的几个关键功能如下：

1. start 入口点： wasi.start(instance) 首先查找一个名为 _start 的函数，假设它是模块的主要入口点（可以将其类比为 C/C++ 的 main() 方法）。
2. 回退到 Reactor Start： 如果找不到 _start，则会调用回退函数 __wasi_unstable_reactor_start。它对于专为事件驱动系统设计的 WebAssembly 模块很有用，例如那些等待传入消息或事件的模块。
3. Memory Export 要求： 为了使 start() 能够正常工作，WebAssembly 实例需要导出一个 WebAssembly.Memory 对象。如果实例没有内存导出，执行将停止并引发异常。这确保了模块拥有正常执行所需 的资源。
4. 初始化 WebAssembly 实例： wasi.initialize(instance) 主要用于使用 WASI 环境初始化 WebAssembly 实例，这使它能够利用底层操作系统功能并进行系统调用。
5. 启用系统调用交互： 此方法通过初始化实例，使 WebAssembly 模块能够通过 WASI API 进行系统调用（例如文件 I/O、环境变量访问等），从而扩展了 WebAssembly 的能力范围（超越了浏览器）。
6. 无缝集成： wasi.initialize(instance) 提供的 WASI 和 WebAssembly 实例的顺畅集成，使开发人员能够启动可以安全地与系统级资源交互的 WASI 模块。

用例

为了执行充当独立应用程序的 WebAssembly 模块，我们通常使用 wasi.start(instance) 函数。一般来说，这些应用程序涉及：

1. 文件处理： 模块利用 WASI 提供的系统调用接口来读取和处理文件。
2. 命令行应用程序： 在 WASI 环境中执行时，从 C 或 Rust 等语言编译而来的 WebAssembly 模块可以作为命令行工具运行。
3. 可脚本化模块： 能够与操作系统通信以执行诸如读取环境变量、处理文件或检索系统时间等操作的 WebAssembly 模块被称为可脚本化模块。

结论

总之，运行 WASI 环境中的 WebAssembly 模块的一个重要组成部分是 wasi.start(instance) 函数。这意味着 WebAssembly 模块导出了一个供 WASI 交互的内存对象，并且具有入口点，例如 _start() 或 __wasi_unstable_reactor_start()。为了确保 WebAssembly 模块能够正确有效地运行，如果未满足某些要求，则会忽略执行（如果不存在 start 函数）或停止执行（如果缺少内存）。