深入解析emsdk工具

一、emsdk简介

emsdk是一个基于Python的全平台（Windows、Mac、Linux）的开发工具，主要用于管理和使用emscripten编译器。emsdk的主要功能包括：安装、卸载emscripten以及相关工具链，切换不同版本的emscripten编译器，管理运行时模块（即.s和.js文件），支持WebAssembly生成和优化等。

二、emsdk的安装与卸载

emsdk的安装非常简单，只需以下命令即可：

git clone https://github.com/emscripten-core/emsdk.git
cd emsdk
./emsdk install latest
./emsdk activate latest

以上命令会在当前目录下以emsdk为名，将最新版本的emscripten安装到本地。如果需要卸载emsdk，则可以使用以下命令：

./emsdk uninstall latest
rm ~/.emscripten
rm -rf ~/.emscripten_cache

三、emsdk的使用

1. 切换emscripten版本

使用emsdk安装emscripten后，可随时切换不同版本的编译器。通过以下命令，列举所有已经安装的版本：

./emsdk list

然后可使用以下命令，使当前终端会话环境下的emscripten版本号为1.38.13：

./emsdk activate 1.38.13

此时，可通过以下命令查看当前环境下emscripten的版本号：

em++ --version

2. 编译C/C++代码为WebAssembly

使用emscripten编译C/C++代码为WebAssembly，需要使用emcc命令，例如：

emcc hello.c -o hello.html

这会将hello.c代码编译为hello.html文件，其中包含了一个JavaScript脚本文件，该脚本文件可将WebAssembly模块动态链接到当前文档中。

3. 程序集级优化

使用以下命令，可以通过二进制文件或者参数，将优化级别设置为不同的级别：

O2： 在对时间和大小进行平衡的情况下，打开所有通用代码优化标志，以产生最佳代码质量和大小。
Os：确保生成大量代码，提供了一个启发式的代码大小优化级别，不牺牲时间太多。
Oz：与Os相同，但使用代码大小优化，可能会牺牲时间（如，将低效的数学函数替换为approximants）。
Ofast：允许所有未定义的行为，打开所有策略优化标志。

4. 使用自定义的JavaScript绑定

通过编写名为“XXX_binding.cpp”（XXX可以是任意字符串）的文件，可以将C/C++代码与JavaScript进行绑定。例如，以下是生成了一个名为“my_module.js”的模块，它暴露了一个名为“my_add”的函数:

extern "C" {
    EMSCRIPTEN_KEEPALIVE
    int my_add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

5. 使用Node.js API

通过引入emscripten模块，可以使用JavaScript (.js) API。例如，以下代码可以在Node.js模块中通过JavaScript调用C/C++函数：

const emscripten = require('./my_module.js');

const result = emscripten.ccall(
    'my_add',            // function name
    'number',            // return type
    ['number', 'number'], // argument types
    [1, 2]               // arguments
);

console.log(result); // 3

四、emsdk的示例

以下是一个使用emsdk编译生成WebAssembly的简单示例项目：

#include 

int main() {
    printf("Now switch to the main thread and wait\n");

    emscripten_sleep(1000);  // Sleep 1 second

    printf("And now exit\n");

    return 0;
}

使用以下命令，将该C文件编译为WebAssembly模块：

emcc my_program.c -o my_program.html

这将生成一个my_program.html文件，您可以将其拖放到浏览器中以运行它。该HTML文件应该是基于JavaScript脚本的，并将WebAssembly模块动态链接到文档中，然后调用该模块。当Text解释器运行脚本时，它将调用 emscripten_run_script（“<script>var Module = …</script>”）函数来动态加载模块并运行它。

结语

以上是emsdk工具的基本用法及示例，emsdk工具非常强大，可以用于WebAssembly编译以及与JavaScript的交互，值得每个程序员的深入了解与使用。