4.1 基本结构
Wasm文本格式使用S-表达式描述模块。这种表达式源自Lisp语言，使用了大量圆括号，特别适合描述类似抽象语法树（Abstract Syntax Tree，简称AST）的树形结构。下面是Wasm文本格式的整体结构。
(module (type ... ) ;; 详见4.1.1小节 (import ... ) ;; 详见4.1.2小节 (func ... ) ;; 详见4.1.3小节 (table ... ) ;; 详见4.1.4小节 (memory ... ) ;; 详见4.1.5小节 (global ... ) ;; 详见4.1.6小节 (export ... ) ;; 详见4.1.2小节 (start ... ) ;; 详见4.1.7小节 (elem ... ) ;; 详见4.1.4小节 (data ... ) ;; 详见4.1.5小节 )
从整体上看Wasm文本格式和二进制格式基本是一致的。除了表现形式明显不同以外，在结构上，两种格式还有几个较大的不同之处。
1）二进制格式是以段（Section）为单位组织数据的，文本格式则是以域（Field，为了和编程语言中的字段进行区别，本书将其称为域）为单位组织内容。域相当于二进制段中的项目，但不一定要连续出现，WAT编译器会把同类型的域收集起来，合并成二进制段。
2）在二进制格式中，除了自定义段以外，其他段必须按照ID递增的顺序排列，文本格式中的域则没有这么严格的限制。不过，导入域必须出现在函数域、表域、内存域和全局域之前。
3）文本格式中的域和二进制格式中的段基本是一一对应的，但是有两种情况例外。第一种是文本格式没有单独的代码域，只有函数域。WAT编译器会将函数域收集起来，分别生成函数段和代码段。第二种是文本格式没有自定义域，没办法描述自定义段（已经有提案建议增强WAT语法，支持表达自定义数据，详见第14章）。
4）为了便于编写，文本格式提供了多种内联写法。例如：函数域、表域、内存域、全局域可以内联导入或导出域，表域可以内联元素域，内存域可以内联数据域，函数域和导入域可以内联类型域。这些内联写法只是“语法糖”，WAT编译器会做妥善处理。
接下来我们仔细看看各个域的写法。
4.1.1 类型域
类型域用于定义函数类型，下面这个例子定义了一个接收两个i32类型参数、返回一个i32类型结果的函数类型。
(module (type (func (param i32) (param i32) (result i32))) )
圆括号是WAT语言主要的分隔符（Separator），module、type、func、param、result等是WAT语言的关键字（keyword，以小写字母开头）。由于WAT语言较为简单，大部分语法规则都可以通过示例代码理解，因此本章没有给出形式化的词法和语法规则。喜欢通过词法和语法规则学习语言的读者可以参考Wasm规范第6章或者查看本书附录C。
我们可以给函数类型分配一个标识符（Identifier，以$符开头），换句话说，就是给它起一个名字，这样就可以在其他地方通过调用名字来引用函数类型，不必直接使用索引。另外，多个参数可以简写在同一个param块里，多个返回值可以简写在同一个result块里。下面的例子展示了标识符以及参数和返回值的简写形式。
(module (type $ft1 (func (param i32 i32) (result i32))) (type $ft2 (func (param f64) (result f64 f64))) )
4.1.2 导入和导出域
Wasm模块可以导入或者导出函数、表、内存和全局变量这4种类型的元素。因此，导入和导出域也支持这4种类型，下面的例子展示了导入域的写法。
(module (type $ft1 (func (param i32 i32) (result i32))) (import "env" "f1" (func $f1 (type $ft1))) (import "env" "t1" (table $t 1 8 funcref)) (import "env" "m1" (memory $m 4 16)) (import "env" "g1" (global $g1 i32)) ;; immutable (import "env" "g2" (global $g2 (mut i32))) (;; mutable ;;) )
可以看到，在导入域中，需要指明模块名、导入元素名，以及导入元素的具体类型。模块名和元素名用字符串指定，以双引号分隔。和类型域一样，导入域也可以附带一个标识符，这样就可以在后面通过名字引用被导入的元素。顺便说明一下，WAT支持两种类型的注释。单行注释以;;开始，直到行尾。跨行注释以(;;开始，以;;)结束。
在上面的例子中，类型域是单独出现的，并在导入函数中通过名字（也可以通过索引）引用。当多个导入函数有相同的类型时，这种写法可以避免代码重复出现。为了方便，如果某个函数类型只被使用一次，也可以把它内联进导入域中，如下所示。
(module
(import "env" "f1"
(func $f1
(param i32 i32) (result i32) ;; inline function type
)
)
)
相比导入域，导出域的写法要简单一些，因为导出域只须指定导出名和元素索引。当然，更好的做法是通过标识符引用元素，实际索引交给WAT编译器去计算。导出名在整个模块内必须是唯一的，这点一定要注意。下面的例子展示了导出域的写法。
(module ;; ... (export "f1" (func $f1)) (export "f2" (func $f2)) (export "t1" (table $t )) (export "m1" (memory $m )) (export "g1" (global $g1)) (export "g2" (global $g2)) )
导入域和导出域可以内联在函数、表、内存、全局域中，下面的例子展示了导入域的内联写法。
(module (type $ft1 (func (param i32 i32) (result i32))) (func $f1 (import "env" "f1") (type $ft1)) (table $t1 (import "env" "t" ) 1 8 funcref) (memory $m1 (import "env" "m" ) 4 16) (global $g1 (import "env" "g1") i32) (global $g2 (import "env" "g2") (mut i32)) )
下例展示了导出域的内联写法（4.1.3节～4.1.6节会介绍函数域、表域、内存域和全局域的完整写法）。
(module (func $f (export "f1") ... ) (table $t (export "t" ) ... ) (memory $m (export "m" ) ... ) (global $g (export "g1") ... ) )
4.1.3 函数域
函数域定义函数的类型和局部变量，并给出函数的指令。WAT编译器会把函数域拆开，把类型索引放在函数段中，把局部变量信息和字节码放在代码段中。下面的例子展示了函数域的写法（指令的写法将在4.2节中详细介绍）。
(module
(type $ft1 (func (param i32 i32) (result i32)))
(func $add (type $ft1)
(local i64 i64)
(i64.add (local.get 2) (local.get 3)) (drop)
(i32.add (local.get 0) (local.get 1))
)
)
函数的参数本质上也是局部变量，同函数域里定义的局部变量一起构成了函数的局部变量空间，索引从0开始递增，这一点在第7章还会详细介绍。
上面给出的是函数域的精简写法，通过调用函数名字引用函数类型，并且使用了参数和局部变量的简写方式。实际上我们可以把函数类型内联进函数域，并把param块拆成多个参数，这样就可以给参数起名字。同样，也可以把local块拆成多个变量，这样就可以给局部变量起名字。给参数和局部变量起了名字，就可以在变量指令中通过名字而非索引定位参数或局部变量，这样有助于提高代码的可读性。我们把上面的例子改写一下，内联类型定义，并给参数和局部变量分配标识符，代码如下所示。
(module
(func $add (param $a i32) (param $b i32) (result i32)
(local $c i64) (local $d i64)
(i64.add (local.get $c) (local.get $d)) (drop)
(i32.add (local.get $a) (local.get $b))
)
)
4.1.4 表域和元素域
我们已经知道，模块最多只能导入或者定义一张表，所以表域最多只能出现一次，但元素域可以出现多次。表域需要描述表的类型，包括限制和元素类型（目前只能是funcref）。元素域可以指定若干个函数索引，以及第一个索引的表内偏移量。第2章简单介绍了表段和元素段，第9章讨论间接函数调用指令时还会做进一步介绍。下面的例子展示了表域和元素域的写法。
(module (func $f1) (func $f2) (func $f3) (table 10 20 funcref) (elem (offset (i32.const 5)) $f1 $f2 $f3) )
表和内存偏移量以及全局变量的初始值是通过常量指令指定的，后面不再赘述。表域中也可以内联一个元素域，但使用这种方式无法指定表的限制（只能由编译器根据内联元素进行推测），也无法指定元素的表内偏移量（只能从0开始）。下面的例子展示了元素域的内联写法。
(module
(func $f1) (func $f2) (func $f3)
(table funcref ;; min=3, max=3
(elem $f1 $f2 $f3) ;; inline elem, offset=0
)
)
4.1.5 内存域和数据域
和表相似，模块最多只能导入或定义一块内存，所以内存域最多也只能出现一次，数据域则可以出现多次。内存域需要描述内存的类型（即页数上下限），数据域需要指定内存的偏移量和初始数据。第2章简单介绍了内存和数据段，第6章讨论内存指令时还会做进一步介绍。下面的例子展示了内存和数据域的写法。
(module (memory 4 16) (data (offset (i32.const 100)) "Hello, ") (data (offset (i32.const 108)) "World!\n") )
可以看到，内存初始数据是以字符串形式指定的。除了普通的字符，还可以使用转义序列在字符串中嵌入回车换行等特殊符号、十六进制编码的任意字节，以及Unicode代码点。具体内容请参考Wasm规范6.3.3节[1]或者本书附录C。
和表域相似，内存域中也可以内联一个数据域，但是使用这种方式无法指定内存的页数（只能由编译器根据内联数据进行推测），也无法指定内存的偏移量（只能从0开始）。另外，数据域中的数据还可以写成多个字符串。下面的例子展示了数据域的内联写法。
(module
(memory ;; min=1, max=1
(data "Hello, " "World!\n") ;; inline data, offset=0
)
)
[1] 参考链接：https://webassembly.github.io/spec/core/text/values.html#strings。
4.1.6 全局域
全局域定义全局变量，需要描述全局变量的类型和可变性，并给定初始值。和其他元素一样，全局域也可以指定标识符，这样就可以在变量指令中使用全局变量的名字而非索引。我们将在第7章详细讨论全局变量，下面的例子展示了全局域的写法。
(module
(global $g1 (mut i32) (i32.const 100)) ;; mutable
(global $g2 (mut i32) (i32.const 200)) ;; mutable
(global $g3 f32 (f32.const 3.14)) ;; immutable
(global $g4 f64 (f64.const 2.71)) ;; immutable
(func
(global.get $g1) (global.set $g2)
)
)
4.1.7 起始域
起始域的写法最为简单，只须指定一个起始函数名或索引。下面的例子展示了起始域的写法。
(module (func $main ... ) (start $main) )
到这里，Wasm文本格式的基本结构就介绍完毕了。下一节我们深入函数内部，看看各种指令的具体写法。