WebAssembly Advent Calendar 2024の1日目の記事になります．
先月(11月2日)から行われていた技術書典17にて，WebAssembly Cookbook vol.2[1] (新刊)を配布しました．
Cookbook vol.2の第1章では，Go1.24から新しくサポートされるgo:wasmexportディレクティブについて紹介しています．
go:wasmexportディレクティブがサポートされることで，Pure GoでもWASI 0.1のリアクターモジュール[2]を作ることができるようになります．
Wasmで扱える型を緩和するプロポーザル
Go1.24では，go:wasmexportディレクティブのサポート以外にも，GoがWasm上で扱える型の緩和も予定されています．
Go1.23でWasmで扱える型の種類
Go1.21からgo:wasmimportディレクティブがサポートされ，GoでもJSを介さずに直接Wasmの値を利用することができるようになりましたが，現時点では次の型しが扱うことができません．
| Go value | Wasm value |
|---|---|
int32, uint32
|
i32 |
int64, uint64
|
i64 |
float32 |
f32 |
float64 |
f64 |
unsafe.Pointer |
i32 |
そのため，GoからWasmのインターフェースを経由して文字列を渡そうとした場合，次のようなコードを書く必要があります．
// main.go
package main
import "unsafe"
//go:wasmimport console log
func consoleLog(ptr unsafe.Pointer, len int32)
func main() {
msg := "Hello, 世界!"
ptr := unsafe.Pointer(unsafe.StringData(msg))
len := int32(len(msg))
consoleLog(ptr, len)
}
Goの文字列からポインターと長さを取得し，それらをインポート関数へと渡しています．
このGoのコードからビルドされるWasmを実行するJSのコードは，次のように書くことができます．
// bootstrap.js
import "./wasm_exec.js";
const go = new Go();
const { instance } = await WebAssembly.instantiateStreaming(
fetch(new URL("main.wasm", import.meta.url)),
{
...go.importObject,
console: {
log(ptr, len) {
console.log(
new TextDecoder("utf-8").decode(
new Uint8Array(instance.exports.mem.buffer, ptr, len),
),
);
},
},
},
);
go.run(instance);
JSのコードでは，Wasmから文字列のポインターと長さを受け取り，Wasmのメモリー上から文字列の範囲を取得してJSのstringにデコードしています．
実際にこのコードを実行すると次のような実行結果を得ることができます．
$ deno run --allow-read bootstrap.js
Hello, 世界!
扱える型の緩和
このようにGoを用いてWasmを扱う場合，Wasmの外側とのデータのやり取りを行うためにメモリー上のデータ構造を意識する必要があり，unsafe.Pointerにキャストしたりと冗長なコードを書く必要がありました．
今回紹介するプロポーザルでは，Goで扱える型を緩和することを提案しており，Go1.24以降では次の型をWasmで扱うことができるようなる予定です．
| Go value | Wasm value |
|---|---|
bool |
i32 |
int32, uint32
|
i32 |
int64, uint64
|
i64 |
float32 |
f32 |
float64 |
f64 |
uintptr, unsafe.Pointer, *T, *struct, *[...]T
|
i32 |
string |
(i32, i32) ※Goからの引数に限定 |
これにより，unsafe.Pointerにキャストしなくともポインターを直接扱うことができるようになるなど，Go側のコードを書くコストが軽減されることが期待されます．
また，限定的ではありますが，stringを文字列のポインターと長さをもつタプル(i32, i32)としてサポートするようになります．
そのため，先ほどのGoのコード例を次ように書き換えることができます．
// main.go
package main
//go:wasmimport console log
func consoleLog(msg string)
func main() {
msg := "Hello, 世界!"
consoleLog(msg)
}
stringのサポートは本記事執筆時点ですでに実装されているため，最新のGoをビルドすることで試すことができます．
$ go version
go version devel go1.24-733df2bc0a Mon Nov 25 02:23:41 2024 +0000 darwin/arm64
$ deno run --allow-read bootstrap.js
Hello, 世界!
まとめ
Go1.24のWasm関連のアップデートの目玉はなんといってもgo:wasmexportディレクティブのサポートですが，それ以外にもこのような嬉しい改善が行われています．
Goを使ってWasmを作ることが少しだけ簡単になるため，楽しみなアップデートの一つです．
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CookbookシリーズはWebAssemblyの活用事例などをまとめたいと思い執筆しているシリーズで，今回初の合同誌として第4章をはくすけ (@hacusk)さんに執筆していただきました． ↩︎
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プログラムを実行するための
main関数を持つコマンドモジュールではなく，コマンドモジュールから利用するためのライブラリーモジュールのこと． ↩︎
Discussion