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C++如何与WebAssembly进行交互?C++函数导出与JS调用【Web前端】
WebAssembly中C++与JavaScript交互需四步闭环:导出函数(用EMSCRIPTEN_KEEPALIVE和extern "C")、JS调用(等待Module就绪)、数据传递(手动管理字符串/数组内存)、C++调JS(用val/callback)。

WebAssembly(Wasm)让C++代码能在浏览器中高效运行,关键在于导出函数供JavaScript调用,同时也能从C++中调用JS函数。核心不在于“编译完就能用”,而在于明确接口、正确绑定、处理数据类型转换。

C++函数导出:用EMSCRIPTEN宏声明

Emscripten提供了简单直接的导出机制。默认情况下,C++函数不会自动暴露给JS,必须显式标记:

  • 使用EMSCRIPTEN_KEEPALIVE宏(推荐),它会防止函数被链接器优化掉,并自动注册到Module对象上
  • 或通过EXPORTED_FUNCTIONS在编译时指定(需配合-s EXPORTED_FUNCTIONS='["_add","_multiply"]'

示例:

#include 

extern "C" { EMSCRIPTEN_KEEPALIVE int add(int a, int b) { return a + b; }

EMSCRIPTEN_KEEPALIVE float multiply(float x, float y) { return x * y; } }

注意:C++需用extern "C"禁用名称修饰(name mangling),否则JS找不到函数名;导出函数名前带下划线(如_add),这是Emscripten默认行为。

JS调用C++函数:等加载完成再执行

Wasm模块是异步加载的,不能直接调用Module._add(1,2)——除非确认Module已就绪。可靠方式是:

  • 监听Module.onRuntimeInitialized回调
  • 或使用Module.then(() => { ... })(新版Emscripten生成的JS胶水代码支持Promise)
  • 避免在中立即调用,尤其未设置MODULARIZE=1

示例:

Module.onRuntimeInitialized = () => {
  console.log(Module._add(5, 3)); // 输出 8
  console.log(Module._multiply(2.5, 4.0)); // 输出 10
};

传递复杂数据:字符串与内存操作

基本类型(int/float)可直传,但字符串、数组等需手动管理内存:

  • JS → C++ 字符串:用Module.lengthBytesUTF8(str) + 1申请空间,再用Module.stringToUTF8(str, ptr, len)写入
  • C++ → JS 字符串:C++中用malloc分配内存并写入UTF-8字节,返回指针;JS用Module.UTF8ToString(ptr)解码
  • 数组传参:JS侧用Module._malloc(bytes)分配,new Uint8Array(Module.HEAPU8.buffer, ptr, len)写入,C++按指针访问

小技巧:频繁交互建议复用内存块,避免反复malloc/free;也可用ccall/cwrap封装(Emscripten提供高级JS API):

const add = Module.cwrap('add', 'number', ['number', 'number']);
console.log(add(10, 20)); // 更简洁,自动处理类型

从C++调用JS函数:用val和callback

新版Emscripten(≥2.0.23)支持valcallback机制,可在C++中安全调用JS:

  • val::global("console").call("log", val("Hello from C++"));调JS全局方法
  • val::module_property("myJsFunction").call("(2, 3)");调自定义JS函数
  • 需在编译时加-s EXPORTED_RUNTIME_METHODS='["ccall","cwrap","val"]'启用

注意:JS函数必须在C++调用前已定义(通常放在Module.onRuntimeInitialized之后或pre-js中)。

基本上就这些。导出+调用+数据桥接+反向调用,四步闭环。不复杂但容易忽略细节——比如忘记extern "C"、没等runtime初始化、字符串没手动释放内存。跑通一次,后续模式就固定了。