将Python编译为WebAssembly

我已经读到了将Python2.7代码转换为Web程序集是可能的，但我找不到关于如何转换的明确指南

到目前为止，我已经使用Emscripten及其所有必要组件编译了一个用于Web组装的C程序，所以我知道它正在工作（使用指南：）

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为了在Ubuntu机器上实现这一点，我必须采取哪些步骤？我是否必须将python代码转换为LLVM位代码，然后使用Emscripten进行编译？如果是这样，我将如何实现这一点？

在web程序集实现垃圾收集之前，这是不可能的。您可以在此处跟踪进度：

WebAssembly vs asm.js

首先，让我们来看看，原则上，WebAssembly如何不同于ASM.JS，以及是否有重用现有知识和工具的潜力。下面给出了一个很好的概述：

让我们概括一下WebAssembly（MVP，大致上还有更多内容）：

• 是一种带有静态类型的AST二进制格式，可由现有JavaScript引擎执行（因此可JIT或编译AOT）
• 它比JavaScript紧凑10-20%（gzip比较），解析速度快一个数量级
• 它可以表达不适合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）从asm.js转换到asm.js

因此，目前WebAssembly是asm.js上的一个迭代，只针对C/C++（和类似的语言）

网络上的Python 看起来GC并不是阻止Python代码以WebAssembly/asm.js为目标的唯一因素。两者都表示低级静态类型的代码，而Python代码无法（实际地）表示。由于WebAssembly/asm.js当前的工具链是基于LLVM的，因此可以将一种易于编译为LLVM IR的语言转换为WebAssembly/asm.js。但遗憾的是，PyPy和pypypy已经证明，Python过于动态，不适合它

此asm.js演示文稿已完成。这意味着目前只能将整个VM（C/C++语言实现）编译为WebAssembly/asm.js并解释（可能的话使用JIT）原始源代码。对于Python，有几个现有项目：

派比：（作者）。给你。主JS文件

pypyjs.vm.JS

，是13MB（在

gzip-6

之后是2MB）+Python stdlib+其他东西

CPython:，，等。

empython.js

是5.8MB（在

gzip-6

之后是2.1MB），没有stdlib

微型蟒蛇：

那里没有构建JS文件，所以我可以使用现成的Emscripten工具链来构建它。比如：

 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 

它产生了1.1MB的

micropython.js

（在

gzip-d之后是225KB）。如果您只需要非常兼容的实现而不使用STDLIB。
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
生成：

 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，以便在兼容浏览器中解释Python应用程序

这里另一个有趣的事情是，Python到C++编译器。潜在地，可以将您的Python应用程序构建到C++，然后与Emscripten一起使用CPython编译它。但实际上我不知道怎么做

解决 目前，如果您正在构建一个传统的web站点或web应用程序，下载几兆字节的JS文件几乎不是一个选项，那么看看Python到JavaScript的transpilers（例如）或JavaScript Python实现（例如）。或者和其他人一起碰碰运气

否则，如果下载大小不是一个问题，并且您已经准备好处理许多粗糙的边缘，请在以上三种之间进行选择

2020年第三季度更新

将JavaScript端口转换为MicroPython。它生活在

该端口作为名为的npm包提供。 你可以在家里试一试

Rust中有一个积极开发的Python实现，名为 . 因为Rust的官方支持，所以在 自述文件的顶部。虽然现在还早。他们的免责声明如下

RustPython正处于开发阶段，不应在中使用 生产或故障不容忍设置

我们当前的构建只支持Python语法的一个子集

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简而言之：有Transpiler，但您不能自动将任何任意Python转换为Web汇编，我怀疑您在很长一段时间内都不能。虽然从理论上讲，这些语言同样强大，而且手动翻译总是可能的，但Python允许一些数据结构和表达模式，这需要非常智能的跨语言编译器（或transpiler）[见下文]。解决方法可能是Python-to-C-to-Web组装，因为Python-to-C技术已经相当成熟，但这通常也不起作用，因为Python-to-C也很脆弱（见下文）

WebAssembly专门针对类C语言，如您在

从Python到C的转换可以通过PyPy这样的工具完成，PyPy已经开发了很长时间，但对于任意Python代码仍然不起作用。这有几个原因：

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

Python依赖于动态垃圾收集

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（比如用C语言编写，甚至用汇编语言编写）

如果您更仔细地研究Python-to-C（或Python-to-C++）为何如此棘手，您可以看到这个简洁答案背后的详细原因，但我认为这超出了y的范围