(Unity) 为动态加载的 C# DLL 添加调试支持

问题描述

我们知道，Unity 中的 Debug.Log() 系列函数不仅能输出用户内容，而且能通过类似 StackTraceUtility.ExtractStackTrace() 这样的机制把该输出对应的堆栈打出来；当用户代码出现未捕获异常时，Unity 也会利用该机制输出异常及相关的完整堆栈信息。

如这个函数：

void PrintStacktraceOrdinary()
{
    Debug.LogFormat("Stacktrace (ordinary): \n{0}", 
        Environment.StackTrace);
}

会输出下面的结果：

注意，此图中 StackTrace 上的每个函数都有完整的调试信息（函数，源文件，行号）。

但是，当调用链中有一部分位于一个外部 DLL 中时，位于外部 DLL 中的这一部分函数调用，是无法像正常的函数那样显示堆栈的。

如下面位于单独 DLL 的函数： 

namespace test_stacktrace_dll
{
    public class Foo
    {
        public static string GetStacktraceInDLL()
        {
            return Environment.StackTrace;
        }
    }
}

在 Unity 工程中像下面这样使用

void PrintStacktraceInsideUserDLL()
{
    Debug.LogFormat("Stacktrace (inside user dll): \n{0}", 
        test_stacktrace_dll.Foo.GetStacktraceInDLL());
}

会输出下面的结果：

注意，此图中 Stacktrace 的第二行 GetStacktraceInDLL()，也就是外部 DLL 内的函数，尾部是不显示文件和行号信息的。

这样的话，如果项目的 C# 代码放在外部的 DLL 里（一般有更好的代码组织和模块化，更好的 VS IL 代码生成，方便代码热更新等原因），调试的时候就会缺失不少辅助信息。

问题解决

我们知道，每一个 VS 编译出来的 C# DLL 都带有一个 pdb 存储着调试相关的信息，如果能让 Unity 项目在运行时定位到这个 pdb 理论上就可以获取对应的信息了。对于一个常规的 C# 程序，只要把某个 DLL 对应的 .pdb 文件拷到 .exe 所在目录就可以了，但我试了一下把 .pdb 拷到项目 Assets 所在目录或 Unity.exe 所在目录，发现仍然无效，此时我开始推测是 Unity 所用的 mono 与 VS 生成的 pdb 之间的兼容性问题。

随即想到，既然 Unity 项目自己生成的 Assembly 能顺利找到调试信息，那么这些 mono 生成的调试信息一定是存在项目工程内的某个地方，于是开始翻项目目录，最终在 Library 下的子目录里找到了这两个文件：

看起来 Unity/mono 生成的调试文件名叫 .mdb，也就是说只要把 VS 生成的 pdb 文件转成 mdb 就可以了。很快找到方法：

\Unity-5.3.6f1\Editor\Data\Mono\lib\mono\2.0\pdb2mdb.exe .dll

使用这个生成 mdb 后放入 Assets 目录，顺利得到额外的调试信息：

动态载入 & 未捕获的异常

如果这个 DLL 是动态载入的呢？

使用下面的代码动态载入这个 DLL 并调用上面的 GetStacktraceInDLL() 函数：

string localAssmlyPath = "Assets/test_stacktrace_dll.bin";
byte[] src = File.ReadAllBytes(localAssmlyPath);

string localSymbolPath = "Assets/test_stacktrace_dll.bin.mdb";
byte[] symbolBytes = File.ReadAllBytes(localSymbolPath);

Assembly assembly = Assembly.Load(src, symbolBytes);
Type type = assembly.GetType("test_stacktrace_dll.Foo");

MethodInfo getStacktrace = type.GetMethod("GetStacktraceInDLL", 
    BindingFlags.Public | BindingFlags.Static);

Debug.LogFormat("Stacktrace (dynamically): \n{0}",
    getStacktrace.Invoke(null, null));

载入时一同载入对应的 mdb 文件，可以得到同样的结果。

顺便测试一下未捕获的异常，手动在 DLL 中制造一个，一样能看到完整的调试信息：

多说一句，这里若干操作均未处理错误，实际项目里至少要检查 Assembly 是否加载成功，处理获取的函数是否有效等错误。