WebAssembly与asm.js

Question

我已经读过可以将Python 2.7代码转换为Web程序集，但我找不到关于如何执行此操作的明确指南。

到目前为止，我已经使用Emscripten及其所有必要组件为Web程序集编译了一个C程序，所以我知道它正在运行（使用指南：http://webassembly.org/getting-started/developers-guide/）

为了在Ubuntu机器上执行此操作，我必须采取哪些步骤？我是否必须将python代码转换为LLVM bitcode然后使用Emscripten进行编译？如果是这样，我将如何实现这一目标？

Answer 1

WebAssembly与asm.js

首先，让我们看一下原则上 WebAssembly 与 asm.js 的区别，以及是否有可能重用现有的知识和工具。以下是非常好的概述：

让我们重新概括一下，WebAssembly（MVP，大致上its roadmap还有更多内容）：

是带有静态类型的AST的二进制格式，可以由现有的JavaScript引擎执行（因此可以执行JIT或编译AOT），
比JavaScript更紧凑（gzipped比较）10-20％，解析速度快一个数量级，
它可以表达更多不适合JavaScript语法的低级操作，读取asm.js（例如64位整数，特殊CPU指令，SIMD等）
可以（在某种程度上）转换为/来自asm.js。

因此，目前WebAssembly是对asm.js的迭代，仅针对C / C ++。

Web上的Python

看起来GC不是唯一阻止Python代码定位WebAssembly / asm.js的东西。两者都代表低级静态类型代码，其中Python代码不能（现实地）表示。由于WebAssembly / asm.js的当前工具链基于LLVM，因此可以轻松编译为LLVM IR的语言可以转换为WebAssembly / asm.js。但是唉，Python太活泼了，不适合它，正如PyPy的Unladen Swallow和several attempts所证明的那样。

这个asm.js演示文稿有slides about the state of dynamic languages。这意味着目前只能将整个VM（C / C ++中的语言实现）编译为WebAssembly / asm.js并解释（在可能的情况下使用JIT）原始源。对于Python，有几个现有项目：

PyPy：PyPy.js（作者talk at PyCon）。这是release repo。主JS文件pypyjs.vm.js为13 MB（gzip -6后2MB）+ Python stdlib +其他内容。
CPython：pyodide，EmPython，CPython-Emscripten，EmCPython等等。empython.js为5.8 MB（gzip -6之后为2.1 MB），没有stdlib。
Micropython：this fork。

那里没有构建的JS文件，所以我能够用trzeci/emscripten/构建它，这是一个现成的Emscripten工具链。类似的东西：
```
git clone https://github.com/matthewelse/micropython.git
cd micropython
docker run --rm -it -v $(pwd):/src trzeci/emscripten bash
apt-get update && apt-get install -y python3
cd emscripten
make -j
# to run REPL: npm install && nodejs server.js 
```
它产生1.1 MB的micropython.js（gzip -d之后的225 KB）。如果你只需要非常合规的实现而没有stdlib，那么后者已经有待考虑。

要生成WebAssembly构建，您可以将Makefile的第13行更改为
```
CC = emcc -s RESERVED_FUNCTION_POINTERS=20 -s WASM=1
```
然后make -j产生：
```
113 KB micropython.js
240 KB micropython.wasm
```
您可以查看emcc hello.c -s WASM=1 -o hello.html的HTML输出，了解如何使用这些文件。

通过这种方式，您还可以在WebAssembly中构建PyPy和CPython，以便在兼容的浏览器中解释您的Python应用程序。

另一个可能有趣的事情是Nuitka，一个Python到C ++的编译器。可能有可能将您的Python应用程序构建到C ++，然后与CPython一起使用Emscripten进行编译。但实际上我不知道该怎么做。

解决方案

目前，如果您正在构建一个传统的网站或网络应用程序，下载几兆字节的JS文件几乎不可用，请查看Python到JavaScript的转发器（例如Transcrypt）或JavaScript Python实现（例如Brython）。或者试试list of languages that compile to JavaScript中的其他人的运气。

否则，如果下载大小不是问题，并且您已准备好处理大量粗糙边缘，请在上述三种方法之间进行选择。

Answer 2

在Web程序集实现垃圾收集之前，这是不可能的。您可以在此处关注进度：https://github.com/WebAssembly/design/issues/1079

Answer 3

简而言之：您无法将任意Python转换为Web程序集，我怀疑您将能够在很长一段时间内完成。解决方法可能是Python到C到Web程序集，但由于Python-to-C很脆弱（见下文），因此通常不会起作用。

WebAssembly专门针对类似C语言，您可以在http://webassembly.org/docs/high-level-goals/

看到

可以使用像PyPy这样的工具完成从Python到C的转换，PyPy已经开发了很长时间，但仍然不能用于任意Python代码。这有几个原因：

1）Python有一些非常方便，抽象和漂亮的数据结构，但它们很难转换为静态代码。 2）Python依赖于动态垃圾收集。 2）大多数Python代码在很大程度上依赖于各种库，每个库都有自己的怪癖和问题（例如用C语言编写，甚至用汇编语言编写）。

如果你仔细研究为什么Python-to-C（或Python to C ++）如此棘手，你可以看到这个简洁回答背后的详细原因，但我认为这不在你的问题范围之内

将Python编译为WebAssembly

3 个答案:

WebAssembly与asm.js

Web上的Python

解决方案