WebAssembly 的内存模型是如何工作的？

WebAssembly 的内存模型是其安全性和性能的关键特性：

1. 线性内存

• WebAssembly 使用连续的线性内存空间，类似于 C/C++ 的内存模型
• 内存以字节为单位进行寻址，从 0 开始
• 默认初始大小为 0 页（每页 64KB），但可以动态增长
• 内存大小必须是 64KB 的整数倍

2. 内存管理

javascript
// 创建 WebAssembly 内存
const memory = new WebAssembly.Memory({ 
  initial: 10,    // 初始 10 页 (640KB)
  maximum: 100    // 最大 100 页 (6.4MB)
});

// 获取内存缓冲区
const buffer = memory.buffer;
const view = new Uint8Array(buffer);

// 访问和修改内存
view[0] = 42;
console.log(view[0]); // 42

3. 内存导入导出

• WebAssembly 模块可以导入外部 JavaScript 创建的内存
• 也可以导出内部内存供 JavaScript 访问
• 这使得 JavaScript 和 WebAssembly 可以共享内存空间

4. 内存安全特性

• 边界检查：所有内存访问都会进行边界检查，防止缓冲区溢出
• 沙盒隔离：WebAssembly 无法直接访问宿主环境的内存
• 类型安全：WebAssembly 的类型系统确保内存操作的安全性

5. 内存增长

javascript
// 动态增长内存
memory.grow(10); // 增加 10 页

• 可以在运行时动态增长内存
• 有最大内存限制（由创建时指定）
• 增长操作会重新分配内存，可能导致性能开销

6. 与 JavaScript 的内存交互

• 通过 TypedArray 或 DataView 访问 WebAssembly 内存
• 需要注意字节序（Little-Endian）
• 大数据传输时，共享内存比复制更高效

7. 性能优化建议

• 预分配足够的内存，减少运行时增长操作
• 使用合适的 TypedArray 类型（Uint8Array、Int32Array、Float64Array 等）
• 避免频繁的内存分配和释放
• 对于复杂数据结构，考虑使用内存池技术

8. WebAssembly 堆栈

• WebAssembly 有自己的调用栈，与 JavaScript 的调用栈分离
• 栈空间大小有限制，递归深度需要注意
• 栈溢出会抛出异常