c#如何使用WASM跨语言调用？

介绍Wasm（WebAssembly）

WebAssembly(简称Wasm)是一种用于基于堆栈的虚拟机的二进制指令格式。Wasm被设计为编程语言的可移植编译目标，支持在web上部署客户端和服务器应用程序。

什么是wasmtime （WebAssembly Time）?它和WASM（WebAssembly）是什么关系？

wasmtime 是一个独立的、轻量级的 WebAssembly (WASM) 运行时，它支持 WASI (WebAssembly System Interface)。 wasmtime 由 Bytecode Alliance 开发，该联盟致力于创建新的软件基础设施，使得模块化、可组合、安全和高效的软件成为可能。

wasmtime 和 WASM (WebAssembly) 的关系如下：

1. WebAssembly 运行时: wasmtime 是一个运行时，它允许你在本地环境中执行 WebAssembly 代码，而不需要浏览器。这意味着你可以使用 wasmtime 运行任何编译为 WASM 的代码，无论是从 C、Rust、Go 还是其他语言编译的。

2. 支持 WASI: wasmtime 是 WASI 的一个主要实现，这意味着它可以运行那些使用 WASI 接口的 WebAssembly 程序，从而让这些程序可以访问文件、网络和其他系统资源。

3. 安全性: 与 WebAssembly 一样， wasmtime 也提供了一个沙盒环境，确保 WASM 代码在受限制的环境中运行，从而提供了一定的安全性。

4. 跨平台: wasmtime 可以在多种操作系统和平台上运行，包括 Windows、Linux 和 macOS。

5. 高效: wasmtime 使用了先进的即时编译 (JIT) 技术，确保 WebAssembly 代码能够高效地执行。

总之， wasmtime 是一个与 WebAssembly 紧密相关的运行时，它允许开发者在非浏览器环境中执行 WASM 代码，并提供了对 WASI 的支持，从而扩展了 WebAssembly 的能力和应用范围。

准备工作 环境

请先安装 wasi 在 https://github.com/bytecodealliance/wasmtime/releases 中找到适合的操作系统下载wsmi

安装完成以后在 cmd 中执行即可查看是否安装成功

wasmtime

效果如图。

创建一个控制台项目

创建一个 ConsoleApp2 的控制台项目

添加NuGet包。

< ItemGroup>

< PackageReferenceInclude= "Wasi.Sdk"Version= "0.1.4-preview.10020"/>

</ ItemGroup>

Wasi.Sdk 是用于生成 .wasm 文件的sdk，仓库地址：https://github.com/dotnet/dotnet-wasi-sdk

当我们右键项目的适合点击生成则会在当前项目的 bin/Debug|Release 文件夹下面生成一个 {项目名称}.wasm 的文件，当然还包括了 .dll 文件。

生成 .wasm 文件

选中我们的项目，右键 重新生成 。

然后右键项目，在文件资源管理器中打开文件夹。

依次打开 bin => Release|Debug => net7.0(看选择的SDK)

在当前路径打开 控制台 。然后使用 wasmtim 执行wasm文件。

wasmtime ConsoleApp2.wasm

就这样完成了简单的wasm使用。使用c#编译成wasm的格式，然后执行。

执行 wat 什么是 wat

WAT (WebAssembly Text Format) 是 WebAssembly 的文本表示形式。当我们谈论 WebAssembly (WASM)，我们通常指的是其二进制格式，这是一种为浏览器和其他宿主环境设计的低级虚拟机代码。然而，为了方便人类阅读和编写，WASM 也有一个等效的文本格式，即 WAT。

以下是一些关于 WAT 的关键点：

1. 可读性: 虽然 WASM 二进制格式是为机器设计的，但 WAT 格式是为人类设计的。它提供了一种更加可读和可编辑的方式来表示 WebAssembly 代码。

2. 结构: WAT 代码通常包含一系列的指令、函数定义和其他模块级声明。它的语法是 S-expression，这是一种用于表示嵌套结构的简单文本格式。

3. 转换: 你可以使用工具，如 wasm2wat 和 wat2wasm ，来在 WAT 和 WASM 之间进行转换。这意味着你可以手动编写或修改 WAT 代码，然后将其编译为 WASM 二进制格式，或者从现有的 WASM 代码反编译为 WAT 格式。

4. 示例: 下面是一个简单的 WAT 示例，该示例定义了一个函数，该函数接受两个整数参数并返回它们的和：

   (module

   (func $add (param $a i32) (param $b i32) (result i32)

   get_local $a

   get_local $b

   i32.add)

   (export "add" (func $add))

   )

总的来说，WAT 是 WebAssembly 的文本表示形式，它为开发者提供了一种更加直观和可读的方式来查看、编写或修改 WebAssembly 代码。

在当前解决方案中在创建一个项目

创建一个 ConsoleApp1 的控制台项目

在项目中添加一下nuget包

< ItemGroup>

< PackageReferenceInclude= "wasmtime"Version= "11.0.1"/>

</ ItemGroup>

官方仓库：https://github.com/bytecodealliance/wasmtime-dotnet

然后新增 test.wat 文件，写入一下代码，以下代码则是 WAT 代码。

(module

(import "" "table" (table $t 4 funcref))

(func (export "call_indirect") (param i32 i32 i32) (result i32)

(call_indirect $t (param i32 i32) (result i32) (local.get 1) (local.get 2) (local.get 0))

)

)

设置 test.wat 文件属性

打开 Program.cs 文件，修改代码

usingWasmtime;

usingvarengine = newEngine;

usingvarmodule = Module.FromTextFile(engine, "test.wat");

usingvarlinker = newLinker(engine);

usingvarstore = newStore(engine);

vartable = newTable(store, TableKind.FuncRef, null, 4);

table.SetElement( 0, Function.FromCallback(store, ( inta, intb) => a + b));

table.SetElement( 1, Function.FromCallback(store, ( inta, intb) => a - b));

table.SetElement( 2, Function.FromCallback(store, ( inta, intb) => a * b));

table.SetElement( 3, Function.FromCallback(store, ( inta, intb) => a / b));

linker.Define( "", "table", table);

varinstance = linker.Instantiate(store, module);

varcall_indirect = instance.GetFunction< int, int, int, int>( "call_indirect");

if(call_indirect isnull)

{

Console.WriteLine( "error: `call_indirect` export is missing");

return;

}

Console.WriteLine( $"100 + 25 = {call_indirect( 0, 100, 25)} " );

Console.WriteLine( $"100 - 25 = {call_indirect( 1, 100, 25)} " );

Console.WriteLine( $"100 * 25 = {call_indirect( 2, 100, 25)} " );

Console.WriteLine( $"100 / 25 = {call_indirect( 3, 100, 25)} " );

这里提供了一个使用c#调用 test.wat 的案例。

执行项目

如何执行其他语言的wasm?

Rust 编译 WebAssembly 指南 - 知乎 (zhihu.com)

可以参考这个博客，使用将rust编译成wasm，然后在编译成wat格式。