質問

Python 2.7のコードをWeb Assemblyに変換することが可能であることを読みましたが、その方法に関する決定的なガイドを見つけることができません。

今のところ、私は Emscripten とその必要なすべてのコンポーネントを使用して C プログラムを Web Assembly にコンパイルしたので、それが動作していることは分かっています (使用したガイド。 http://webassembly.org/getting-started/developers-guide/ )

Ubuntu マシンでこれを行うには、どのような手順を踏まなければなりませんか？PythonコードをLLVMビットコードに変換し、Emscriptenを使用してそれをコンパイルしなければなりませんか？もしそうなら、どのように私はこれを達成するのでしょうか？

どのように解決するのですか？

WebAssemblyとasm.jsの比較

まず、原理的にどうなのかを見てみましょう。 WebAssembly とはどのように違うのかを見てみましょう。 asm.js とは異なるのか、そして既存の知識やツールを再利用できる可能性があるのか、などです。以下は、かなり良い概要を示しています。

• すでにasm.jsがあるのに、なぜ新しい標準を作るのですか？
• asm.jsとWebアセンブリの違いは何ですか？
• WebAssemblyがasm.jsより高速な理由

おさらいですが、WebAssembly（MVP、詳しくは そのロードマップ , ざっくりと)。

• は、既存のJavaScriptエンジンで実行可能な、静的型付けによるASTのバイナリ形式です（したがって、JIT-ableまたはコンパイルされたAOT）。
• は、JavaScript よりも 10-20% コンパクトで (gzip で圧縮した比較)、パースも桁違いに高速です。
• JavaScript の文法に当てはまらないような低レベルの操作をより多く表現でき、asm.js を読むことができます (例: 64 ビット整数、特殊な CPU 命令、SIMD など)。
• は、asm.js との間で (ある程度) 変換可能です。

このように、現在WebAssemblyはasm.jsの反復であり、C/C++（および類似の言語）だけを対象としています。

Web 上の Python

PythonのコードがWebAssembly/asm.jsをターゲットにするのを止めるのはGCだけではなさそうです。どちらも低レベルの静的型付けされたコードであり、Pythonコードは（現実的には）表現することができないのです。WebAssembly/asm.jsの現在のツールチェーンはLLVMに基づいているので、LLVM IRに簡単にコンパイルできる言語は、WebAssembly/asm.jsに変換することができます。しかし、残念なことに、Pythonはあまりにも動的で、それに適合することはできません。 アンラッドスワロー と いくつかの試み のPyPyの。

このasm.jsのプレゼンテーションには 動的言語の現状についてのスライド . これが意味するところは、現在のところ、VM（C/C++による言語実装）全体をWebAssembly/asm.jsにコンパイルし、オリジナルのソースを（可能な限りJITで）解釈することしかできない、ということです。Pythonについては、いくつかの既存のプロジェクトがあります。

1. PyPyです。 PyPy.js (作者の PyCon での講演 ). ここでは リリースレポ . メインのJSファイルです。 pypyjs.vm.js は 13 MB です（2MB 後 gzip -6 ) + Python stdlib + その他のものです。

2. CPythonです。 パイオダイド , EmPython , CPython-Emscripten , EmCPython など empython.js は5.8MB（2.1MB後 gzip -6 ), stdlibなし。

3. Micropythonです。 このフォーク .

   そこにはビルドされたJSファイルがなかったので、ビルドする際に trzeci/emscripten/ という、既成のEmscriptenツールチェインがありました。のようなものです。

    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 
   
   

   これは micropython.js は 1.1 MB (225 KB) になります。 gzip -d ). 後者は、stdlibなしの非常に準拠した実装だけが必要な場合、すでに考慮すべき点です。

   WebAssemblyのビルドを行うには、以下のように Makefile を

    CC = emcc -s RESERVED_FUNCTION_POINTERS=20 -s WASM=1
   
   

   次に make -j が生成されます。

    113 KB micropython.js
    240 KB micropython.wasm
   
   

   のHTML出力を見てみましょう。 emcc hello.c -s WASM=1 -o hello.html のHTML出力を見ると、これらのファイルをどのように使うかがわかります。

   この方法で、WebAssemblyでPyPyとCPythonをビルドして、準拠したブラウザでPythonアプリケーションを解釈することもできる可能性があります。

ここでもう一つ潜在的に興味深いのは ヌイグルミ という、Python から C++ へのコンパイラです。潜在的には、PythonアプリケーションをC++にビルドして、EmscriptenでCPythonと一緒にコンパイルすることが可能かもしれません。しかし、現実的にはどうすればいいのかわかりません。

ソリューション

当面の間、数メガバイトのJSファイルをダウンロードするのが難しいような従来のWebサイトやWebアプリを構築している場合は、PythonからJavaScriptへのトランスパイラ（例. トランスクリプト など)やJavaScriptのPython実装(例: ブライソン ). あるいは JavaScript にコンパイル可能な言語のリスト .

その他、ダウンロードサイズが問題ではなく、多くの荒削りな部分に取り組む準備ができているのであれば、上記の3つから選んでください。

2020年第3四半期アップデート

1. JavaScriptポート は統合されました を MicroPython に統合しました。これは ポート/javascript .

2. というnpmパッケージで提供されています。 MicroPython.js . で試すことができます。 RunKit .

3. Rustで活発に開発されているPythonの実装で、次のようなものがあります。 RustPython . Rust は公式に としてWebAssemblyをサポートしているからです。 コンパイルターゲット があっても不思議ではありません。 デモリンク があるのは当然です。 があるのも当然です。とはいえ、早い話。彼らの免責事項は以下の通りです。

   RustPythonは開発段階であり、実稼働環境または耐障害性の高い環境で使用するべきではありません。 生産現場やフォールトイントレラントな環境では使用しないでください。

   現在のビルドでは、Pythonの構文のサブセットのみをサポートしています。