摘要：支持綁定大多數(shù)的結構，包括和中引入的。枚舉支持枚舉和枚舉類。雖然還有進一步優(yōu)化的空間，但到目前為止，它在實際應用程序中的性能已經(jīng)被證明是完全可以接受的。

翻譯：云荒杯傾

Embind用于綁定C++函數(shù)和類到JavaScript，這樣編譯代碼就能在js中以一種很自然的方式來使用。Embind也支持從C++調(diào)JavaScript的class。

Embind支持綁定大多數(shù)C++的結構，包括C++11和C++14中引入的。它只有一個明顯的限制就是目前還不支持raw pointers with complicated lifetime semantics。

本文展示了如何使用EMSCRIPTEN_BINDINGS()塊來創(chuàng)建函數(shù)、類、值類型、指針(包括原始和智能指針)、枚舉和常量的綁定，以及如何為抽象類創(chuàng)建綁定，這些抽象類可以在JavaScript中被重寫。它還簡要介紹了如何管理傳遞給JavaScript的c++對象句柄的內(nèi)存。

note:
Embind的靈感來自 Boost.Python，他們使用非常相似的方法定義綁定。

下面的代碼使用EMSCRIPTEN_BINDINGS()暴露了C++ lerp()函數(shù)給JavaScript。

    // quick_example.cpp
    #include 

    using namespace emscripten;

    float lerp(float a, float b, float t) {
        return (1 - t) * a + t * b;
    }

    EMSCRIPTEN_BINDINGS(my_module) {
        function("lerp", &lerp);
    }

為了使用embind編譯上例，請調(diào)用emcc的bing選項：

emcc --bind -o quick_example.js quick_example.cpp

生成的quick_example.js文件可以作為node模塊加載，也可以使用

當quick_example.js文件初始化加載后， EMSCRIPTEN_BINDINGS()中代碼會運行。

所有通過Embind暴露的symblols都可以在Module對象獲取。

暴露一個類給JavaScript需要比較復雜的綁定語句，比如：

    class MyClass {
    public:
      MyClass(int x, std::string y)
        : x(x)
        , y(y)
      {}

      void incrementX() {
        ++x;
      }

      int getX() const { return x; }
      void setX(int x_) { x = x_; }

      static std::string getStringFromInstance(const MyClass& instance) {
        return instance.y;
      }

    private:
      int x;
      std::string y;
    };

    // Binding code
    EMSCRIPTEN_BINDINGS(my_class_example) {
      class_("MyClass")
        .constructor()
        .function("incrementX", &MyClass::incrementX)
        .property("x", &MyClass::getX, &MyClass::setX)
        .class_function("getStringFromInstance", &MyClass::getStringFromInstance)
        ;
    }

綁定塊在一個臨時class_對象上定義了成員函數(shù)調(diào)用鏈（Boost.Python也是同樣風格）。

note:
你應該只綁定那些你實際需要的項（將它作為一個規(guī)則或原則），因為每個綁定會增加代碼大小。比如，內(nèi)部方法和私有變量可以很少綁定。

在JavaScript中定義和使用MyClass實例的代碼如下：

    var instance = new Module.MyClass(10, "hello");
    instance.incrementX();
    instance.x; // 12
    instance.x = 20; // 20
    Module.MyClass.getStringFromInstance(instance); // "hello"
    instance.delete();

因為JavaScript，尤其是ECMA-262 Edition 5.1,不支持 finalizers or weak references with callbacks，因此Emscripten沒有辦法調(diào)用C++對象的析構函數(shù)。

警告：
JavaScript代碼必須明確刪除C++對象的句柄，否則Emscripten堆會無限增長。

    var x = new Module.MyClass;
    x.method();
    x.delete();

    var y = Module.myFunctionThatReturnsClassInstance();
    y.method();
    y.delete();

對基本類型進行手動內(nèi)存管理是麻煩的，所以embind對值類型提供了支持。包括Value arrays和 value objects，分別對應js的array和object。

示例：

    struct Point2f {
        float x;
        float y;
    };

    struct PersonRecord {
        std::string name;
        int age;
    };

    PersonRecord findPersonAtLocation(Point2f);

    EMSCRIPTEN_BINDINGS(my_value_example) {
        value_array("Point2f")
            .element(&Point2f::x)
            .element(&Point2f::y)
            ;

        value_object("PersonRecord")
            .field("name", &PersonRecord::name)
            .field("age", &PersonRecord::age)
            ;

        function("findPersonAtLocation", &findPersonAtLocation);
    }

以下代碼就不需要擔心手動生命周期管理。

    var person = Module.findPersonAtLocation([10.2, 156.5]);
    console.log("Found someone! Their name is " + person.name + " and they are " + person.age + " years old");

構造函數(shù)和函數(shù)可以根據(jù)參數(shù)數(shù)量重載，但embind不支持根據(jù)參數(shù)類型重載。當你指定一個重載，請使用select_overload()幫助函數(shù)選中合適的簽名。

    struct HasOverloadedMethods {
        void foo();
        void foo(int i);
        void foo(float f) const;
    };

    EMSCRIPTEN_BINDING(overloads) {
        class_("HasOverloadedMethods")
            .function("foo", select_overload(&HasOverloadedMethods::foo))
            .function("foo_int", select_overload(&HasOverloadedMethods::foo))
            .function("foo_float", select_overload(&HasOverloadedMethods::foo))
            ;
    }

embind支持C++98枚舉和C++11枚舉類。

    enum OldStyle {
        OLD_STYLE_ONE,
        OLD_STYLE_TWO
    };

    enum class NewStyle {
        ONE,
        TWO
    };

    EMSCRIPTEN_BINDINGS(my_enum_example) {
        enum_("OldStyle")
            .value("ONE", OLD_STYLE_ONE)
            .value("TWO", OLD_STYLE_TWO)
            ;
        enum_("NewStyle")
            .value("ONE", NewStyle::ONE)
            .value("TWO", NewStyle::TWO)
            ;
    }

JavaScript調(diào)用方式如下：

    Module.OldStyle.ONE;
    Module.NewStyle.TWO;

向JavaScript暴露一個常量：

    EMSCRIPTEN_BINDINGS(my_constant_example) {
        constant("SOME_CONSTANT", SOME_CONSTANT);
    }

在某些情況下，將原始二進制數(shù)據(jù)以一個類型化數(shù)組的形式直接暴露給JavaScript代碼是有價值的。這對于直接從堆上上傳大型WebGL紋理非常有用。

內(nèi)存視圖應該像指針一樣對待;生命周期和有效性不由運行時管理的，如果底層對象被修改或重新分配，則很容易損壞數(shù)據(jù)。

    #include 
    #include 

    using namespace emscripten;

    unsigned char *byteBuffer = /* ... */;
    size_t bufferLength = /* ... */;

    val getBytes() {
        return val(typed_memory_view(bufferLength, byteBuffer));
    }

    EMSCRIPTEN_BINDINGS(memory_view_example) {
        function("getBytes", &getBytes);
    }

下面JavaScript代碼接收類型數(shù)組視圖

    var myUint8Array = Module.getBytes()
    var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open("POST", /* ... */);
    xhr.send(myUint8Array);

Embind提供了一個c++類，emscripten::val，您可以使用它將JavaScript代碼轉(zhuǎn)換為c++。使用val，可以在c++中調(diào)用JavaScript對象，讀取和寫入它們的屬性，或者強制它們成為c++值，比如bool、int或std::string。

下面代碼展示了你可以通過val在C++中調(diào)用JavaScript的 Web Audio API。
首先看一下js的代碼，展示js怎么用這個API：

    // Get web audio api context
    var AudioContext = window.AudioContext || window.webkitAudioContext;

    // Got an AudioContext: Create context and OscillatorNode
    var context = new AudioContext();
    var oscillator = context.createOscillator();

    // Configuring oscillator: set OscillatorNode type and frequency
    oscillator.type = "triangle";
    oscillator.frequency.value = 261.63; // value in hertz - middle C

    // Playing
    oscillator.connect(context.destination);
    oscillator.start();

    // All done!

然后使用val將代碼翻譯成c++，如下：

    #include 
    #include 
    #include 

    using namespace emscripten;

    int main() {
      val AudioContext = val::global("AudioContext");
      if (!AudioContext.as()) {
        printf("No global AudioContext, trying webkitAudioContext
");
        AudioContext = val::global("webkitAudioContext");
      }

      printf("Got an AudioContext
");
      val context = AudioContext.new_();
      val oscillator = context.call("createOscillator");

      printf("Configuring oscillator
");
      oscillator.set("type", val("triangle"));
      oscillator["frequency"].set("value", val(261.63)); // Middle C

      printf("Playing
");
      oscillator.call("connect", context["destination"]);
      oscillator.call("start", 0);

      printf("All done!
");
    }

首先使用global()取全局AudioContext對象（如果不存在就取webkitAudioContext對象），然后使用new_()創(chuàng)建實例，從實例我們可以創(chuàng)建oscillator，設置set()它的屬性，然后播放。

embind為許多標準C++類型提供類型轉(zhuǎn)換

為了方便，embind還提供了工廠函數(shù)用來注冊std::vector（register_vector()）和std::map（register_map()）類型。

    EMSCRIPTEN_BINDINGS(stl_wrappers) {
        register_vector("VectorInt");
        register_map("MapIntInt");
    }

在撰寫本文時，還沒有對標準基準測試或相對于WebIDL Binder的全面的embind性能測試。

簡單函數(shù)的調(diào)用開銷在200ns左右。雖然還有進一步優(yōu)化的空間，但到目前為止，它在實際應用程序中的性能已經(jīng)被證明是完全可以接受的。

Emscripten代碼移植主題系列文章是emscripten中文站點的一部分內(nèi)容。
本文是第三個主題第二篇文章。
第一個主題介紹代碼可移植性與限制
第二個主題介紹Emscripten的運行時環(huán)境
第三個主題第一篇文章介紹連接C++和JavaScript
第三個主題第二篇文章介紹embind
第四個主題介紹文件和文件系統(tǒng)