使用Emscripten开发网页应用的注意事项

一.小心int64

导出C/C++函数包含int64

WebAssembly原生（c/c++）支持int64位整型数算术运算。

JavaScript只有一种数值类型：number——等同于C语言中的double，JavaScript本质上无法直接表达64位整型数，因此目前的WebAssembly规范中存在这么一条尴尬的限制：

由于该限制的存在，Emscripten做了如下妥协：

当导出函数的某个参数为64位整型数时，将其拆分为低32位、高32位两个参数进行传送；

当导出函数的返回值为64位整型数时，在JavaScript中仅能接收其低32位。

例如下列C函数定义：

int64_t func(int64_t a, int64_t b)

导出至JavaScript后将变为：

int32_t func(int32_t a_lo, int32_t a_hi, int32_t b_lo, int32_t b_hi)

其中a_lo/a_hi分别为a的低32位/高32位；b_lo/b_hi类同。

例如C代码如下：

//int64_exp.cc
EM_PORT_API(int64_t) i64_add(int64_t a, int64_t b) {
	int64_t c = a + b;
	printf("a:%lld, b:%lld:, a+b: %lld\n", a, b, c);
	return c;
}

int main() {
	printf("main():");
	printf("%lld\n", i64_add(9223372036854775806, 1));
}

在JavaScript中调用导出函数i64_add()时应使用如下方法：

//int64_exp.html
	Module = {};
	Module.onRuntimeInitialized = function() {
		console.log(Module._i64_add(0xFFFFFFFE,0x7FFFFFFF, 1, 0));
	}

浏览页面后控制台输出如下：

使用Emscripten开发网页应用的注意事项-LMLPHP

注意前两行输出对应JavaScript中的console.log(Module._i64_add(0xFFFFFFFE,0x7FFFFFFF, 1, 0));，可以看到每个int64切分为2个int32后传入C代码中正确执行了加法，但返回值仅保留了低32位（0xFFFFFFFF）为-1。而后两行输出对应C中的printf("%lld\n",i64_add(9223372036854775806, 1));算术运算的结果和输出都是正确的。

向C/C++注入函数包含int64

在JavaScript中实现C函数接口时，如果该函数接口的参数包含了64位整型数，也会按照同样的方式进行低32位/高32位的拆分，例如C函数i64_func()接口如下：

//int64_imp.cc
EM_PORT_API(void) i64_func(int64_t a, int64_t b);

int main() {
	i64_func(0x7FFFFFFFFFFFFFFF, 1);
}

注入库的JavaScript方法会收到4个参数，依次为a_lo、a_hi、b_lo、b_hi：

//pkg.js
mergeInto(LibraryManager.library, {
	i64_func: function (a_lo, a_hi, b_lo, b_hi) {
		console.log('a_lo: ', a_lo, ', a_hi:', a_hi, ', b_lo:', b_lo, ', b_hi:', b_hi);
	}
})

使用下列命令编译：

emcc int64_imp.cc --js-library pkg.js  -o int64_imp.js

浏览页面后控制台输出如下：

使用Emscripten开发网页应用的注意事项-LMLPHP

由上述例子可见，由于JavaScript自身的缺陷，包含int64参数/返回值的C函数在Emscripten中导入导出时会发生意外的形变。 修改JavaScript标准，使其原生支持64位整型数的呼声一直很高，在这一天真的到来之前，笔者的建议是：尽量不要在JavaScript与C/C++之间交换int64。

二.文件系统

Emscripten提供的三种同步文件系统：MEMFS、IDBFS、NODEFS，它们各自的特性如下表：

NODEFS只能在Node.js中使用，因此在网页应用中不推荐使用文件系统最核心的原因在于：MEMFS/IDBFS都需要占用内存来模拟文件系统。

内存是非常珍贵的硬件资源，iOS设备的内存普遍不超过4GB，用内存模拟文件系统不论从哪个角度来说，都是非常奢侈的行为。

另外，虚拟文件系统的初始化所消耗的时间也是一个需要考量的因素，体积巨大的打包文件系统的下载消耗较长的时间，这对于网页应用非常很不利。

笔者并不是说文件系统完全不能使用——使用IDBFS保存前端配置是可行的，某些快速原型使用虚拟文件系统也可以降低移植难度；但是在使用Emscripten开发网页应用模块的时候，需要特别留意32位的内存空间（4G）、低速的网络IO操作限制，这与开发本地应用时可使用的资源有数量级的差异。当所需操作的数据非常巨大的时候，最好采用按需加载、分级加载策略。

汪汪富贵