Zig 编译 C 到 Wasm，做了好像又没做完

Posted 10 days ago Updated 10 days ago

By Cheney

15~19 min read

周末做了个小实验，用 zig 编译 c 代码到 wasm。我测试了静态库、动态库和可执行程序的编译，以及交叉编译。
结论就是 zig 编译器好像什么都做了，但又没做完。

示例项目

一个最简单的 C 语言项目示例，我通常都是按照以下目录和文件来组织：

/zig-c-wasm 
--/src/func.c
--/inc/func.h
--/test/test.c

// func.h 中定义类型和声明方法

#include "func.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

// 创建结构体 创建释放方法
Student* Student_new() {
    Student* newStudent = (Student*)malloc(sizeof(Student));
    return newStudent;
}



void Student_free(Student* st) {
    if( NULL != st ) {
        free( st );
    }
}

void Student_name(Student* st, const char* name){
    int len = strlen(name);
    if( len > 0 && len < 20 ){
        strcpy((char *)(st->name), name);
    }
}

void Student_age(Student* st, int age){
    st->age = age;
}

void Student_score(Student* st, float score){
    st->score = score;
}

void Student_print(Student* st){
    printf("name %s\n", st->name);
    printf("score %.2f\n", st->score);
    printf("age %d\n", st->age);
    fflush(stdout);
}


// 工具函数
float sumScore(Student* st1, Student* st2) {
    return st1->score + st2->score;
}
int aveAge(Student* st1, Student* st2) {
    return (st1->age + st2->age)/2;
}

// func.c 中放函数逻辑
#include "func.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

// 创建结构体 创建释放方法
Student* Student_new() {
    Student* newStudent = (Student*)malloc(sizeof(Student));
    return newStudent;
}



void Student_free(Student* st) {
    if( NULL != st ) {
        free( st );
    }
}

void Student_name(Student* st, const char* name){
    int len = strlen(name);
    if( len > 0 && len < 20 ){
        strcpy((char *)(st->name), name);
    }
}

void Student_age(Student* st, int age){
    st->age = age;
}

void Student_score(Student* st, float score){
    st->score = score;
}

void Student_print(Student* st){
    printf("name %s\n", st->name);
    printf("score %.2f\n", st->score);
    printf("age %d\n", st->age);
    fflush(stdout);
}


// 工具函数
float sumScore(Student* st1, Student* st2) {
    return st1->score + st2->score;
}
int aveAge(Student* st1, Student* st2) {
    return (st1->age + st2->age)/2;
}

// test.c 中放测试代码
#include <stdio.h>
#include "func.h"

int main(){

    Student* st1 = Student_new();
    Student_name(st1, "st1");
    st1->age = 10;
    st1->score = 67.89;
    Student_print(st1);


    Student* st2 = Student_new();
    Student_name(st2, "st2");
    st2->age = 20;
    st2->score = 23.45;
    Student_print(st2);


    float sum = sumScore(st1, st2);
    int age = aveAge(st1, st2);

    printf("sumScore %.2f\n", sum);
    printf("aveAge %d\n", age);
    fflush(stdout);
}

编译

编译静态库

zig build-lib -lc -Iinc src/func.c --name func

通过指定平台可以实现跨平台交叉编译。

zig build-lib -lc -Iinc -target x86_64-linux-gnu src/func.c --name func

Windows 平台输出结果为 func.lib ，Linux 平台输出结果为 libfunc.a。

-lc 链接libc 库，因为用到了 printf 等函数。
-I 指定头文件路径

编译动态库

zig build-lib -lc -dynamic -Iinc src/func.c --name func

通过指定平台可以实现跨平台交叉编译。

zig build-lib -lc -Iinc -dynamic -target x86_64-linux-gnu src/func.c --name func

Windows 平台输出结果为 func.dll ，Linux 平台输出结果为 libfunc.so。

-lc 链接libc 库，因为用到了 printf 等函数。
-I 指定头文件路径
-dynamic 指定输出为动态库

编译执行文件

zig build-exe -lc -Iinc -L./ -lfunc test/test.c --name test

zig build-exe -lc -Iinc -target x86_64-linux-musl -L./ -lfunc test/test.c --name testit

通过指定平台可以实现跨平台交叉编译。

Windows 平台输出结果为 test.exe ，Linux 平台因为输出与目录 test 重名，所以修改命令输出结果为 testit。

编译到 wasm 库

zig build-lib -lc -Iinc -target wasm32-wasi src/func.c --name funcwasm

通过指定 target 为 wasm32-wasi 就可以编译到 wasi，默认输出结果还是 libfunc.a 跟 linux 下的版本重名了。但是实际上内容不一样，不能混用。所以重名名为 funcwasm，输出文件为 libfuncwasm.a 。

.lib .a 等静态库文件其实就是 .o 文件打包 zip 压缩。用压缩工具解压可以看到 .o 文件。

但是这样的 .a 没法给浏览器用呀，还是需要用 emcc 输出为 wasm 文件和 js 文件。

emcc libfuncwasm.a -o func.js

直接编译可以出结果，但是需要的函数都被优化了。

emcc libfuncwasm.a -o func.js -s EXPORTED_FUNCTIONS=['_Student_new','_Student_name','_Student_age','_Student_score','_Student_print','_Student_free','_sumScore','_aveAge']

这样可以输出需要的函数。输出文件有两个： fun.js fun.wasm

额外编写一个 html 文件在浏览器中进行测试：

<!doctype html>

<html>
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>Emscripten:Export1</title>
</head>
<body>
<script>
    Module = {};
    Module.onRuntimeInitialized = function() { //此时才能获得完整Module对象
        console.log(Module);
        var st1 = Module._Student_new();
        // Module._Student_name( st1, "st1 on web")
        Module._Student_age( st1, 10 )
        Module._Student_score( st1, 67.89 )


        var st2 = Module._Student_new();
        // Module._Student_name( st2, "st2 on web")
        Module._Student_age( st2, 20 )
        Module._Student_score( st2, 77.89 )

        // 不生效
        st1.age = 30;
        st1.score = 89.67;


        Module._Student_print(st1)
        Module._Student_print(st2)

        var score = Module._sumScore( st1, st2  )
        var age = Module._aveAge( st1, st2 )
        console.log("score", score)
        console.log("age", age)
    }
</script>
<script src="func.js"></script>
</body>
</html>

编译 wasm 可执行程序

zig build-exe -lc -Iinc -target  wasm32-wasi -L./ -lfuncwasm test/test.c --name test

输出 test.wasm

可以直接使用 wasmer 运行：

wasmer test.wasm

技术

编程

License: CC BY 4.0