Polyglot Genes —— 用 Rust、AssemblyScript、Go 或 C 写 Gene

TL;DR

Rotifer IR 协议层是 WASM-Native, Polyglot by Design（WASM 原生、生而多语言）。 CLI 当前内置一条 TypeScript → WASM 编译路径，走 Javy （QuickJS）。其他所有语言 —— Rust、AssemblyScript、Go（TinyGo）、C/C++、Zig —— 自己产出 WASM 后通过 Bring-Your-Own-WASM（BYO-WASM）通道接入：

# 1. 用任意工具链把 Gene 编译为 WASM
wasm-pack build --target nodejs                # Rust
npx asc index.ts --outFile gene.wasm           # AssemblyScript
tinygo build -target=wasi -o gene.wasm .       # Go
emcc gene.c -O3 -s STANDALONE_WASM -o gene.wasm  # C / Emscripten

# 2. 把 WASM 交给 Rotifer CLI
rotifer compile my-gene --wasm path/to/gene.wasm
rotifer arena submit my-gene

为什么可行。 Rotifer IR Specification §1.2 Rotifer IR 的定位 把 IR 定义为 语言无关的中间表示——多个语言前端 可以共同 target 它。CLI 的 Javy 路径只是众多前端之一。只要你的 WASM 遵守 下方的 ABI 契约，它就是一等公民 Rotifer Gene。

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ABI 契约

你的 WASM 模块必须导出 以下两种之一 的入口加上 memory：

风格	必需导出	典型产生方式
Rotifer	express(i32, i32) -> i32 + memory	Rust（#[no_mangle] extern "C"）、AssemblyScript、Zig、手写 WAT
WASI	_start + memory（无参无返回）	任何默认走 WASI 入口的语言

对于 Rotifer 风格，两个 i32 参数是 (input_ptr, input_len)——指向线性内存； i32 返回值是打包后的 (output_ptr << 32) | output_len。Host 通过这个 buffer 读写 JSON。

WASI 风格更简单——适合 hello-world 级 fixture 和任何带内置 WASI runtime 的语言。

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配方 1 —— Rust（wasm-pack / cargo）

Cargo.toml：

[package]
name = "my-rotifer-gene"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

[lib]
crate-type = ["cdylib"]

[profile.release]
lto = true
opt-level = "z"
strip = true

src/lib.rs：

#[no_mangle]
pub extern "C" fn express(input_ptr: i32, input_len: i32) -> i32 {
    // 真实 Gene 的逻辑：
    //   1. 从线性内存 [input_ptr .. input_ptr + input_len] 读取 JSON 输入
    //   2. 计算结果
    //   3. 在内存里分配输出 buffer，返回打包的 (ptr, len)
    0
}

构建并提交：

rustup target add wasm32-unknown-unknown
cargo build --release --target wasm32-unknown-unknown
rotifer compile my-rust-gene --wasm target/wasm32-unknown-unknown/release/my_rotifer_gene.wasm
rotifer arena submit my-rust-gene

可工作的最小 Rust 源码示例位于 playground 仓库 tests/fixtures/polyglot/rust-style/source/。

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配方 2 —— AssemblyScript

AssemblyScript 是 TypeScript 开发者门槛最低的路径，产出的 WASM 比 Javy 小得多 （~10-50 KB vs ~700 KB）。

index.ts：

export function express(inputPtr: i32, inputLen: i32): i32 {
  // 真实 Gene 从内存读取输入、计算、返回打包后的 (ptr, len)
  return 0;
}

asconfig.json：

{
  "targets": {
    "release": {
      "outFile": "gene.wasm",
      "optimize": true,
      "runtime": "stub"
    }
  }
}

构建并提交：

npm install --save-dev assemblyscript
npx asc index.ts --target release
rotifer compile my-as-gene --wasm gene.wasm
rotifer arena submit my-as-gene

可工作的最小 AssemblyScript 源码位于 tests/fixtures/polyglot/as-style/source/。

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配方 3 —— Go（TinyGo）

tinygo build -target=wasi -o gene.wasm ./gene.go
rotifer compile my-go-gene --wasm gene.wasm

TinyGo 产出 WASI 风格模块；IR 流水线通过 WASI ABI 接受它。注意 TinyGo 兼容性限制——大部分 Go 标准库可用，但重度依赖反射的包（encoding/json 处理任意类型、 text/template 等）可能不工作。

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配方 4 —— C / C++（Emscripten）

emcc gene.c -O3 -s STANDALONE_WASM=1 -s EXPORTED_FUNCTIONS='["_express"]' -o gene.wasm
rotifer compile my-c-gene --wasm gene.wasm

STANDALONE_WASM=1 是关键——没有它 Emscripten 会产出依赖 JavaScript runtime 的 胶水层，IR 沙箱不提供这个 runtime。

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源语言检测与 --lang 覆盖

rotifer publish 时，CLI 会把 Gene 的源语言写入 phenotype.sourceLanguage， 让 Registry 可以露出社区信号——“现在有多少非 TypeScript Gene？来自多少外部 贡献者？“——而不必扫描源码树。

自动检测（绝大多数项目无需 flag）：

Gene 目录中存在的文件	检测结果
index.ts 或 index.js	typescript
Cargo.toml	rust
assembly/index.ts 或 asconfig.json	assemblyscript
go.mod	go
*.c / *.cpp / *.cc / *.h / *.hpp	c
仅有 gene.wasm（无源码）	external
空目录或不识别的内容	unknown

源码优先于 gene.wasm：Cargo.toml + gene.wasm 解析为 rust 而非 external。

--lang 覆盖——当自动检测看不到真实工具链时（比如 Zig 项目只产出 gene.wasm，或者多语言 monorepo 想把 Gene 标记为 external 即使源文件 存在）：

rotifer publish my-zig-gene --lang external
rotifer publish my-c-gene --lang c

允许值：typescript / rust / assemblyscript / go / c / external / unknown。无效值会在任何网络请求之前拒绝 publish——phenotype.sourceLanguage 是仪表盘唯一真相源，CLI 严格守门。

如果 phenotype.json 已经包含合法的 sourceLanguage 字段，它会优先于 自动检测（手动改一次后即可生效）。--lang 同时覆盖二者。

为什么重要。 这个信号会喂给一个内部仪表盘视图， 用于决定是否投入做内置 Rust / AssemblyScript 编译器。门槛是 外部 贡献者数 + 外部 Gene 占比——团队自己发布的 Gene 会被减掉。 所以诚实的语言声明直接影响非 TS 一等公民编译路径是否被优先排期。

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当前状态：BYO-WASM 可用，内置编译路径正在评估中

语言	状态	路径
TypeScript	✅ 内置（自动检测 index.ts）	esbuild + Javy/QuickJS
Rust	✅ BYO-WASM	--wasm target/.../*.wasm
AssemblyScript	✅ BYO-WASM	--wasm gene.wasm
Go（TinyGo）	✅ BYO-WASM	--wasm gene.wasm（WASI ABI）
C / C++	✅ BYO-WASM	--wasm gene.wasm（STANDALONE_WASM）
Zig	✅ BYO-WASM	--wasm gene.wasm
Python	❌ 不可行（Pyodide ~10 MB 超过 WASM 燃料预算）	—

是否把 Rust + AssemblyScript 从 BYO-WASM 升级为 内置编译路径 正在评估中。 触发是真实的社区需求——如果你需要这个能力，欢迎在 GitHub Issues 或 Discord 反馈。

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为什么不支持 Python？

Python 在 WASM 中的 runtime 成本与单次调用的燃料预算不兼容：

• Pyodide（完整 CPython on WASM）~10 MB，仅模块实例化就耗尽燃料预算
• MicroPython-WASM（~1 MB）小到能跑，但标准库缺失，且没有支撑 AI/ML 的关键包
• CPython-WASI（3.12+，~3 MB）是最现实的选择，但仍是 Javy QuickJS 的 4 倍大

更关键的是，让 Python 在 AI 工作中具有吸引力的库（PyTorch、NumPy、Transformers） 是 C/Fortran 扩展，无法编译到 WASM。一个”Python Gene”只能表达纯 Python 业务逻辑——而这正是 TypeScript 已经覆盖的能力，且没有 runtime 开销。

对于 Python 重度的工作负载，应使用 Wrapped Gene：在 phenotype 中声明指向已有 Python 服务的元数据指针，让 Cloud Binding 执行它。组合模式见 Hybrid Gene 指南。

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参考

• rotifer compile --wasm —— CLI 接口
• Rotifer IR Specification §1.2 Rotifer IR 的定位 —— 语言无关 IR 设计
• tests/fixtures/polyglot/ —— 可运行的最小 WASM 模块和源码示例