在现代Web开发中，性能优化是一个重要的议题。WebAssembly（WASM）作为一种新兴的技术，为Web应用带来了显著的性能提升。在需要高性能计算的Web应用程序，例如音视频、协作冲突中起着非常重要的作用。本文将探讨C语言编译为WASM在计算斐波那契数列时相较于JavaScript的性能优势。
什么是WebAssembly？
WebAssembly（WASM）是一种新的二进制格式，可以在现代Web浏览器中高效地运行。这种格式可以将C、C++、Rust等编译型语言编译为高效的字节码，然后在浏览器中执行，从而提升了计算性能。
斐波那契数列简介
斐波那契数列是一种经典的数列，其中每一个数都是前两个数的和。即：
- F(0) = 0
- F(1) = 1
- F(n) = F(n-1) + F(n-2) (n ≥ 2)
计算斐波那契数列常常用来测试编程语言和计算平台的性能，因为它具有简单而计算量大的特性。
使用JavaScript计算斐波那契数列
在JavaScript中，我们可以通过递归或者迭代的方法来计算斐波那契数列。以下是一个使用递归方法的JavaScript代码示例：
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| function _fibonacciJS(n) {
if (n == 1 || n == 2) {
return 1;
}
return _fibonacciJS(n - 1) + _fibonacciJS(n - 2);
}
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使用C语言编译为WASM计算斐波那契数列
C语言是一种高效的编译型语言，编译为WASM后，其性能相较于JavaScript会有显著提升。以下是一个使用C语言计算斐波那契数列的示例代码：
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| int fibonacci(int n)
{
if (n == 1 || n == 2)
{
return 1;
}
return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}
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然后，使用 emcc 编译器将其编译为Wasm：
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| emcc -O3 -o fibonacci.js -s EXPORTED_FUNCTIONS='["_fibonacci"]' fibonacci.c
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在HTML网页中进行测试
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| <!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>fjb Wasm</title>
</head>
<body>
<p>num: <input type="number" id="num"></p>
<p>JS: <span id="JSresultDom"></span></p>
<p>Wasm: <span id="WasmresultDom"></span></p>
<script src="fibonacci.js"></script>
<script>
function _fibonacciJS(n) {
if (n == 1 || n == 2) {
return 1;
}
return _fibonacciJS(n - 1) + _fibonacciJS(n - 2);
}
num.onchange = () => {
const jsStart = performance.now();
const jsResult = _fibonacciJS(num.value);
const jsEnd = performance.now();
JSresultDom.textContent = ` (JS: ${(jsEnd - jsStart).toFixed(2)}ms) jsResult: ${jsResult}`;
const wasmStart = performance.now();
const wasmResult = Module._fibonacci(num.value);
const wasmEnd = performance.now();
WasmresultDom.textContent = ` (Wasm: ${(wasmEnd - wasmStart).toFixed(2)}ms) wasmResult: ${wasmResult}`;
}
</script>
</body>
</html>
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性能对比：
源码参考
