在 WASM-WASI 上運行 Rust 的 6 個基礎常識
在受限的環境中運行 Rust 會帶來挑戰，代碼可能無法訪問完整的操作系統，如 Linux、Windows 或 macOS。可能對文件、網絡、時間、隨機數甚至內存的訪問有限（或沒有）。我們將探索變通方法和解決方案。
這篇文章主要關注在 “WASM-WASI”（一種類似容器的環境）上運行 Rust 代碼。作爲在瀏覽器或嵌入式系統中運行 Rust 的第一步，它是有價值的。
將代碼運行在 WASM-WASI 上需要許多步驟和規則，瀏覽這些規則可能會很耗時。錯過一步就可能導致失敗，我們將通過提供 9 條規則來減少這種複雜性。
1，WASI 很簡單，就目前而言，除了作爲一個墊腳石之外，基本上沒什麼用。
2019 年，Docker 聯合創始人所羅門 · 海克斯在推特上寫道：“如果 WASM-WASI 在 2008 年就存在，我們就不需要創建 Docker 了。這就是它的重要性，服務器上的 Webassembly 是計算的未來。但是，標準化的系統接口是缺失的環節，讓我們希望 WASI 能夠勝任這項任務。”
如果 WASM WASI 真的準備好並且有用，那麼每個人都應該已經在使用它了。但是，它還沒有準備好。
從 WASI Preview 1 開始，情況是這樣的：你可以訪問一些文件操作、環境變量，並可以訪問時間和生成隨機數。但是，它不支持網絡。
那麼，WASM WASI 有什麼好處呢？目前，它的主要價值在於向在瀏覽器或嵌入式系統上運行代碼邁出了一步。
2，理解 Rust targets
讓我們更深入地瞭解 Rust targets——不僅是 WASM WASI 的基本信息，也是一般 Rust 開發的基本信息。
在 Windows 機器上，可以編譯一個 Rust 項目以在 Linux 或 macOS 上運行。同樣，在 Linux 機器上，也可以編譯 Rust 項目以 Windows 或 macOS 爲目標。下面是用來在 Windows 機器上添加和檢查 Linux target 的命令：
rustup target add x86_64-unknown-linux-gnu
cargo check --target x86_64-unknown-linux-gnu要查看 Rust 支持的所有目標，使用命令：
rustc --print target-list它將列出 200 多個目標，包括 x86_64-unknown-linux-gnu、wasm32-wasip1 和 wasm32-unknown-unknown。
目標名稱最多包含四個部分：CPU 系列、供應商、操作系統和環境（例如，GNU vs LVMM）：
現在我們瞭解了一些 targets，讓我們繼續安裝 WASM WASI 所需的 targets。
3，安裝 wasm32-wasip1 target 和 WASMTIME，然後創建 “Hello, WebAssembly!”
爲了在瀏覽器外的 WASM 上運行我們的 Rust 代碼，我們需要安裝 wasm32-wasip1 target（帶有 WASI Preview1 的 32 位 WebAssembly）。我們還將安裝 WASMTIME，一個允許我們在瀏覽器外使用 WASI 運行 WebAssembly 模塊的運行時。
rustup target add wasm32-wasip1
cargo install wasmtime-cli爲了測試我們的安裝，讓我們使用以下命令創建一個新的 Rust 項目：
cargo new hello_wasi在 src/main.rs 文件中寫入以下代碼：
fn main() {
#[cfg(not(target_arch = "wasm32"))]
println!("Hello, world!");
#[cfg(target_arch = "wasm32")]
println!("Hello, WebAssembly!");
}現在，使用 cargo run 運行該項目，應該看到 Hello, world! 打印到控制檯。
接下來，創建. cargo/config.toml 文件，它指定了 Rust 在以 WASM-WASI 爲目標時應該如何運行和測試項目。
[target.wasm32-wasip1]
runner = "wasmtime run --dir ."現在執行以下命令：
cargo run --target wasm32-wasip1應該看到 Hello, WebAssembly! 恭喜，我們剛剛成功地在類似容器的 WASM-WASI 環境中運行了一些 Rust 代碼。
4，理解條件編譯
現在，讓我們研究一下#[cfg(…)]——Rust 中條件編譯代碼的重要工具。我們看一下如下代碼：
fn main() {
#[cfg(not(target_arch = "wasm32"))]
println!("Hello, world!");
#[cfg(target_arch = "wasm32")]
println!("Hello, WebAssembly!");
}#[cfg(…)] 告訴 Rust 編譯器根據特定條件包含或排除某些代碼項。“代碼項” 指的是一個代碼單元，如函數、語句或表達式。
使用 #[cfg(…)]，可以有條件地編譯代碼。換句話說，可以爲不同的情況創建不同版本的代碼。例如，在以 wasm32 爲目標編譯時，編譯器會忽略#[cfg(not(target_arch = "wasm32"))] 塊，並且只包含以下內容：
fn main() {
println!("Hello, WebAssembly!");
}可以將表達式與邏輯操作符 not、any 和 all 結合使用。
#[cfg(not(target_arch = "wasm32"))]
...
#[cfg(target_arch = "wasm32")]
...要有條件地編譯整個文件，請在文件的頂部放置 #![cfg(…)]。當文件僅與特定目標或配置相關時，這很有用。
也可以在 Cargo.toml 中使用 cfg 表達式，有條件地包含依賴項。這可以爲不同的目標定製依賴項。例如，下面配置表示 “當目標不是 wasm32 時，依賴於 criterion 的 Rayon 特性”
[target.'cfg(not(target_arch = "wasm32"))'.dev-dependencies]
criterion = { version = "0.5.1", features = ["rayon"] }5，WASM-WASI 不支持網絡
如果你的項目需要訪問網絡，使用 Tokio 的異步任務，或使用 Rayon 的多線程，不幸的是，這些功能在 WASM-WASI Preview 1 中不支持。
在 Rust 中，有一個常見的說法：“如果它能編譯，它就能工作。” 不幸的是，這並不總是適用於 WASM-WASI。如果使用不支持的特性，如網絡，編譯器將無法捕獲錯誤。相反，它將在運行時失敗。例如，這段代碼在 WASM-WASI 上編譯和運行，但總是返回一個錯誤，因爲網絡不被支持。
use std::net::TcpStream;
fn main() {
match TcpStream::connect("crates.io:80") {
Ok(_) => println!("Successfully connected."),
Err(e) => println!("Failed to connect: {e}"),
}
}幸運的是，WASM-WASI Preview 2 有望改進這些限制，提供更多的特性，包括對網絡和異步任務的更好支持。
6，將 WASM-WASI 添加到 CI（持續集成）測試中
持續集成 (CI) 是一種系統，它可以在每次更新代碼時自動運行測試，確保代碼繼續按預期工作。通過將 WASM-WASI 添加到 CI 管道中，可以保證將來的更改不會破壞項目與 WASM-WASI 目標的兼容性。
一般項目代碼託管在 GitHub 上，會使用 GitHub Actions 作爲 CI 管道系統。下面是.github/workflows/ci 中的配置：
test_wasip1:
name: Test WASI P1
runs-on: ubuntu-latest
steps:
- name: Checkout
uses: actions/checkout@v4
- name: Set up Rust
uses: dtolnay/rust-toolchain@master
with:
toolchain: stable
targets: wasm32-wasip1
- name: Install Wasmtime
run: |
curl https://wasmtime.dev/install.sh -sSf | bash
echo "${HOME}/.wasmtime/bin" >> $GITHUB_PATH
- name: Run WASI tests
run: cargo test --verbose --target wasm32-wasip1通過將 WASM-WASI 集成到 CI 管道中，我們可以自信地向項目中添加新代碼。CI 將自動測試所有的代碼在將來是否繼續支持 WASM-WASI。
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