深入解析emsdk工具

一、emsdk簡介

emsdk是一個基於Python的全平台（Windows、Mac、Linux）的開發工具，主要用於管理和使用emscripten編譯器。emsdk的主要功能包括：安裝、卸載emscripten以及相關工具鏈，切換不同版本的emscripten編譯器，管理運行時模塊（即.s和.js文件），支持WebAssembly生成和優化等。

二、emsdk的安裝與卸載

emsdk的安裝非常簡單，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

以上命令會在當前目錄下以emsdk為名，將最新版本的emscripten安裝到本地。如果需要卸載emsdk，則可以使用以下命令：

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

三、emsdk的使用

1. 切換emscripten版本

使用emsdk安裝emscripten後，可隨時切換不同版本的編譯器。通過以下命令，列舉所有已經安裝的版本：

./emsdk list

然後可使用以下命令，使當前終端會話環境下的emscripten版本號為1.38.13：

./emsdk activate 1.38.13

此時，可通過以下命令查看當前環境下emscripten的版本號：

em++ --version

2. 編譯C/C++代碼為WebAssembly

使用emscripten編譯C/C++代碼為WebAssembly，需要使用emcc命令，例如：

emcc hello.c -o hello.html

這會將hello.c代碼編譯為hello.html文件，其中包含了一個JavaScript腳本文件，該腳本文件可將WebAssembly模塊動態鏈接到當前文檔中。

3. 程序集級優化

使用以下命令，可以通過二進制文件或者參數，將優化級別設置為不同的級別：

O2： 在對時間和大小進行平衡的情況下，打開所有通用代碼優化標誌，以產生最佳代碼質量和大小。
Os：確保生成大量代碼，提供了一個啟發式的代碼大小優化級別，不犧牲時間太多。
Oz：與Os相同，但使用代碼大小優化，可能會犧牲時間（如，將低效的數學函數替換為approximants）。
Ofast：允許所有未定義的行為，打開所有策略優化標誌。

4. 使用自定義的JavaScript綁定

通過編寫名為“XXX_binding.cpp”（XXX可以是任意字符串）的文件，可以將C/C++代碼與JavaScript進行綁定。例如，以下是生成了一個名為“my_module.js”的模塊，它暴露了一個名為“my_add”的函數:

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

5. 使用Node.js API

通過引入emscripten模塊，可以使用JavaScript (.js) API。例如，以下代碼可以在Node.js模塊中通過JavaScript調用C/C++函數：

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

以下是一個使用emsdk編譯生成WebAssembly的簡單示例項目：

#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，將該C文件編譯為WebAssembly模塊：

emcc my_program.c -o my_program.html

這將生成一個my_program.html文件，您可以將其拖放到瀏覽器中以運行它。該HTML文件應該是基於JavaScript腳本的，並將WebAssembly模塊動態鏈接到文檔中，然後調用該模塊。當Text解釋器運行腳本時，它將調用 emscripten_run_script（“<script>var Module = …</script>”）函數來動態加載模塊並運行它。

結語

以上是emsdk工具的基本用法及示例，emsdk工具非常強大，可以用於WebAssembly編譯以及與JavaScript的交互，值得每個程序員的深入了解與使用。