C/C++ 모듈을 웹어셈블리로 컴파일하기

필요한 개발 환경을 설정해 봅시다.

Emscripten SDK를 설치하기 위해, 아래 설명을 참고하세요. https://kripken.github.io/emscripten-site/docs/getting_started/downloads.html

환경설정이 완료되었다면, Emscripten로 C로 작성된 예제를 어떻게 컴파일하는지 살펴보겠습니다. Emscripten으로 컴파일하는 방법은 여러 가지가 있지만, 여기서는 주요 시나리오 두 가지만 다루도록 하겠습니다.

• wasm으로 컴파일 하고 코드를 실행하기 위해 HTML을 만듭니다. 그리고 wasm을 실행하기 위한 JavaScript "glue"코드를 추가합니다.
• wasm으로 컴파일하고 바로 JavaScript 코드를 만듭니다.

아래에서 자세히 보겠습니다.

이 방법은 브라우저에서 WebAssembly 코드를 실행하는 데 필요한 모든 것을 emscripten에서 생성하도록 하는 가장 간단한 방법입니다.

1. 먼저 컴파일 할 예제가 필요합니다. 다음 C 예제 코드를 복사하여 hello.c 파일을 만듭니다.

   #include <stdio.h>
   
   int main(int argc, char ** argv) {
       printf("Hello World\n");
   }
   

2. terminal을 사용하여 Emscripten 컴파일 환경에서 다음의 명령어를 실행합니다. hello.c 파일과 동일한 경로에서 실행하세요

    emcc hello.c -s WASM=1 -o hello.html

명령과 함께 전달된 옵션은 다음과 같습니다.

• -s WASM=1 — wasm으로 결과물을 만들어 내는 옵션. 이것을 지정하지 않으면 기본적으로 Emscripten이 asm.js를 출력합니다
• -o hello.html — Emscripten이 코드를 실행할 HTML 페이지 (및 사용할 파일 이름)를 생성하고 wasm 모듈과 JavaScript "glue"코드를 생성하여 wasm을 컴파일하고 인스턴스화하여 웹 환경에서 사용할 수 있도록 지정합니다.

코드를 실행하면 소스 폴더에 3개의 파일이 생길 것입니다.

• 바이너리 wasm 모듈 코드 (hello.wasm)
• native c 함수와 Javascript/wasm을 번역해주는 glue코드를 포함한 자바스크립트 파일 (hello.js)
• Wasm 코드를 로드, 컴파일 및 인스턴스화하고 브라우저에 출력을 표시하는 HTML 파일 (hello.html)

이제 WebAssembly를 지원하는 브라우저에서 hello.html을 로드해야합니다. Firefox 52+ 및 Chrome 57+, 최신 Opera에서 기본적으로 활성화됩니다 (about:config 또는 javascript.options.wasm 플래그를 활성화하여 Firefox 47+에서 wasm 코드를 실행하거나 Chrome (51+) 및 Opera (38+) chrome://flags로 이동하여 Experimental WebAssembly 플래그를 사용하도록 설정합니다.)

모든 것이 계획대로 작동했다면 Emscripten 콘솔의 "Hello world" 출력이 웹 페이지와 브라우저의 JavaScript 콘솔에 나타나야 합니다. 축하합니다. WebAssembly에 C를 컴파일하고 브라우저에서 실행했습니다!

사용자 정의 HTML 템플릿을 사용하는 방법에 대해 보도록 하겠습니다.

1. 우선 다음 C 코드를 새로운 폴더의 hello2.c파일로 만듭니다.

   #include <stdio.h>
   
   int main(int argc, char ** argv) {
       printf("Hello World\n");
   }
   

2. emsdk 저장소에서 shell_minimal.html 파일을 검색하십시오. 이전의 새 디렉토리에서 html_template이라는 서브 디렉토리로 복사하십시오.
3. 이제 Emscripten 컴파일러 환경 터미널 창에서 새 디렉토리로 이동 한 후 다음 명령을 실행합니다.

   emcc -o hello2.html hello2.c -O3 -s WASM=1 --shell-file html_template/shell_minimal.html
   

   이번 명령어의 옵션은 이전에 입력한것과 조금 다릅니다.
   • 컴파일러가 여전히 JavaScript 글루 코드와 .html을 출력한다는 것을 의미하는 -o hello2.html을 지정했습니다.
   • 또한 --shell-file html_template/shell_minimal.html을 지정했습니다.이 예제는 예제를 실행할 HTML을 만드는 데 사용할 HTML 템플릿의 경로를 제공합니다.
4. 자 이제 예제를 실행해 봅니다. 위에있는 명령어를 실행하면 hello2.html파일을 생성해 냅니다. 생성 된 wasm을 로드하고 실행할 때 추가되는 글루 코드가있는 템플릿과 거의 동일한 내용을 갖습니다. 브라우저에서 열면 마지막 예제와 같은 결과를 볼 수 있습니다.

JavaScript에서 C 코드에 정의된 함수를 쓰고 싶은 경우 Emscripten ccall() 함수와 EMSCRIPTEN_KEEPALIVE(외부에서 사용가능한 함수 목록에 추가해주는 기능)을 통해 함수를 사용 할 수 있습니다 (자세한 내용은 다음 참조 : JavaScript로 컴파일 할 때 C / C ++ 소스 코드의 함수가 사라지고 처리 할 함수가없는 이유는 무엇입니까?). 어떻게 작동하는지 살펴 보겠습니다.

1. 다음 코드를 새 디렉토리에 hello3.c로 저장하십시오.

   #include <stdio.h>
   #include <emscripten/emscripten.h>
   
   int main(int argc, char ** argv) {
       printf("Hello World\n");
   }
   
   #ifdef __cplusplus
   extern "C" {
   #endif
   
   void EMSCRIPTEN_KEEPALIVE myFunction(int argc, char ** argv) {
       printf("MyFunction Called\n");
   }
   
   #ifdef __cplusplus
   }
   #endif
   

   기본적으로 Emscripten이 생성 한 코드는 항상 main() 함수를 호출하고 다른 함수는 불필요한 코드로 제거됩니다. 함수 이름 앞에 EMSCRIPTEN_KEEPALIVE를 쓰면 데드코드로 제거되지 않습니다. EMSCRIPTEN_KEEPALIVE를 사용하려면 emscripten.h 라이브러리를 가져와야합니다.

   참고: #ifdef 블록을 포함하여 C++ 코드에 이 코드를 포함 시켜도 이 예제는 계속 작동합니다. 그냥 C코드를 넣으면 C와 C++ name mangling 규칙으로 인해 문제가 생길 수 있지만 extern "C"를 사용하여 이 문제를 해결하면 됩니다.

2. 이제 html_template/shell_minimal.html을 이 새로운 디렉토리에 추가하십시오. (개발환경에 넣고 개발하는것이 편합니다).
3. 이제 컴파일 단계를 다시 실행 해 봅시다. 최신 디렉토리 (Emscripten 컴파일러 환경 터미널 창 내부)에서 다음 명령으로 C 코드를 컴파일하십시오. (우리가 NO_EXIT_RUNTIME으로 컴파일 할 필요가 있다는 것을 기억하십시오. main()이 종료 될 때 런타임이 종료 될 것입니다 - 적절한 C 에뮬레이션에 필요합니다. 예를 들어 atexits가 호출됩니다 - 컴파일 된 코드를 호출하는 것은 유효하지 않습니다 .)

   emcc -o hello3.html hello3.c -O3 -s WASM=1 --shell-file html_template/shell_minimal.html -s NO_EXIT_RUNTIME=1  -s EXTRA_EXPORTED_RUNTIME_METHODS='["ccall"]'
   

4. 브라우저에 예제를 다시로드하면 이전과 같은 것을 볼 수 있습니다!
5. 이제 JavaScript에 있는 새로운 myFunction() 함수를 실행해보겠습니다. 먼저, 텍스트 에디터에서 hello.html을 열어주세요
6. <script type='text/javascript'> 태그 바로 위에 <button>을 추가해 보겠습니다.

   <button class="mybutton">Run myFunction</button>
   

7. 이제 첫 번째 <script> 요소의 끝에 다음 코드를 추가합니다.

   document.querySelector('.mybutton')
       .addEventListener('click', function() {
           alert('check console');
           var result = Module.ccall(
               'myFunction', // name of C function
               null, // return type
               null, // argument types
               null // arguments
           );
       });
   

ccall()을 사용하여 내보낸 함수를 호출하는 방법이었습니다.

• emscripten.org — learn more about Emscripten and its large variety of options.
• Calling compiled C functions from JavaScript using ccall/cwrap
• Why do functions in my C/C++ source code vanish when I compile to JavaScript, and/or I get No functions to process?
• WebAssembly on Mozilla Research
• Compiling an Existing C Module to WebAssembly