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WebAssembly by Rust

森建
February 19, 2019

WebAssembly by Rust

森建

February 19, 2019
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  1. WebAssembly by Rust
    明日からプロダクトに使える WebAssembly
    pixiv Inc.
    森内 建太
    2019.2.19

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  2. 2
    自己紹介
    ● 主にフロントエンドエンジニア
    ● Ruby on Rails、iOS アプリ開発もやる
    ● ECMAScript とか DOM API とかの仕様まわりを調
    べるのが好き
    ● 今好きな HTTP レスポンスヘッダは Report-To
    petamoriken
    福岡オフィスプロジェクト
    エンジニア

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  3. WebAssembly とは
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  4. 4
    ● アセンブリではないバイナリ形式(32bit)
    ● ブラウザでなくても実行できる
    ○ モダンブラウザ Chrome / Firefox / Safari / Edge で扱える
    ○ Node.js v8 以降で使える(AWS Lambda, BigQuery...)
    ● JavaScript から WebAssembly を呼ぶインターフェースも定義されている
    ○ 初期化時に函数などの受け渡しが可能(後述)
    WebAssembly とは

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  5. シンプルな例
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    #[no_mangle]
    pub extern "C" fn succ(x: i32) -> i32 {
    x + 1
    }
    const { instance } = await WebAssembly.instantiateStreaming(fetch("foo.wasm"));
    const exports = instance.exports;
    console.log(exports.succ(42)); // 43

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  6. 函数の受け渡しの例
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    extern {
    fn console_log(x: i32);
    }
    #[no_mangle]
    pub extern "C" fn succ_log(x: i32) {
    unsafe { console_log(x + 1); }
    }
    const imports = { env: { console_log: console.log } };
    const { instance } = await WebAssembly.instantiateStreaming(fetch("foo.wasm"), imports);
    const exports = instance.exports;
    exports.succ_log(42); // console.log(42 + 1)

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  7. 7
    ● 受け渡す函数は引数で数値型(
    i32, i64, f32, f64)のみ扱える
    ● その他受け渡せるもの
    ○ Memory
    ■ WebAssembly で使われるヒープ。バッファを渡したいときにはこれに積んでか
    らその先頭ポインタ(i32 と同等)を函数に渡す
    ○ Table (今のところ Function Table のみ)
    ○ Global Variable (数値型のみ。Chrome, Firefox のみ対応)
    初期化時の受け渡しについて

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  8. バッファの受け渡しの例
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    use std::{mem, alloc as std_alloc};
    #[no_mangle]
    pub unsafe extern "C" fn alloc(size: usize) -> *mut u8 {
    let layout = std_alloc::Layout::from_size_align(size, mem::align_of::()).unwrap();
    std_alloc::alloc(layout)
    }
    #[no_mangle]
    pub unsafe extern "C" fn dealloc(ptr: *mut u8, size: usize) {
    if size == 0 { return }
    let layout = std_alloc::Layout::from_size_align_unchecked(size, mem::align_of::());
    std_alloc::dealloc(ptr, layout)
    }

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  9. バッファの受け渡しの例
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    const { instance } = await WebAssembly.instantiateStreaming(fetch("foo.wasm"));
    const exports = instance.exports;
    const ptr = exports.alloc(8);
    new Uint8Array(exports.memory.buffer).set([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7], ptr);
    exports.foo(ptr, 8);
    exports.dealloc(ptr, 8);
    use std::slice;
    #[no_mangle]
    pub unsafe extern "C" fn foo(ptr: *const u8, size: usize) {
    let buf = slice::from_raw_parts(ptr, size);
    // ...
    }

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  10. wasm-bindgen
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  11. 11

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  12. 12
    ● Rust (WebAssembly) と JavaScript 間のラッパー
    ● JavaScript の函数の型を書くとインポートしてくれるし、
    String 型の変換もする
    ○ 多くの JavaScript の型が Rust 上では JsValue という型になる
    ■ Optional unwrap 祭りになってそれはそれで辛い
    ● 標準函数は自動でインポートすることが出来る(力技)
    ○ js-sys
    ■ ECMAScript の函数を全て Rust でラップするクレート
    ○ web-sys
    ■ DOM API の函数を全て(ry
    wasm-bindgen とは

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  13. 13
    ● JavaScript をラップするだけではなく TypeScript の型ファイルも作ってくれる
    ● wasm-pack
    ○ package.json を吐き出すので npm にそのまま publish 出来る
    ○ wasm-pack-plugin を使うと webpack であたかも普通のモジュールかのように扱
    える
    Rust における wasm-bindgen と wasm-pack と cargo-web と stdweb の違い
    https://qiita.com/legokichi/items/5d6344314ab6d6633554
    wasm-bindgen とは

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  14. 14
    ● Rust で書く WebAssembly はもうプロダクトに使えそう
    ○ wasm-bindgen (web-sys) を使うと DOM API にアクセスすることが出来るがあまり
    メリットはない
    ○ 要所での重い処理(バッファの変換とか)に向いている
    ■ WebP のデコードとか
    詳しくは個人の Scrapbox にまとめてますので興味があれば
    https://scrapbox.io/petamoriken/WebAssembly_by_Rust
    まとめ

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