Unity3D将来时：IL2CPP（下）

Unity3D将来时：IL2CPP（下）

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版本准备

前文详细的介绍了IL2CPP的来龙去脉，这里用一个实际的例子来看看Unity3D里的IL2CPP都为我们做了哪些工作以及在使用的过程中会遇到哪些问题。

IL2CPP应用的第一个平台是WebGL，为了让游戏可以一键部署到基于WebGL的浏览器中，Unity3D Script工作组的大牛们找到了一个绝妙的解决方案：不仅解决了C#，Unity Script语言兼容问题，还解决了客户端源码泄漏问题。这个功能在Unity5.0 Beta版中提供了测试。

IL2CPP的第二个试用平台是iOS 64位版。大家都知道苹果已经发了最后通牒，全新App必须在15年2月1日支持64位CPU，而已经上架的游戏也必须在15年6月1日更新的时候支持64位。这个64位编译就是交由IL2CPP完成的。具体到版本是 Unity 4.6.1 p5，Unity4.6.2和Unity 4.6.2 p1。本文后面都使用4.6.2 p1版本来进行演示。

创建项目，加入代码

创建一个空的项目，加入两个cs文件，一个叫IL2CPPCompatible.cs，另外一个是IL2CPPStudy.cs。前者主要用来测试代码在IL2CPP中的兼容性，后者用来产生C++代码,用来做对比分析。

以下是两个文件的详细内容：

IL2CPPCompatible.cs

这个文件中有两个兼容性测试函数。一个函数使用ThreadPool.QueueUserWorkItem启动一个新的线程。另一个则是SSL认证函数：ssl.AuthenticateAsClient (hosturl); 之所以写这两个函数是因为上述4.6.x IL2CPP对他们支持的还不是很好，会产生问题，这个我们在后面会详细讲到。

IL2CPPStudy.cs

using UnityEngine;

using System.Collections;

using System.IO;

using System.Threading;

public class CoconutClassStudy

{

        public int inta;

        public int intb;

        public int Add()

        {

                return inta + intb;

        }

        public CoconutClassStudy(int a, int b)

        {

                inta = a;

                intb = b;

        }

        public void IOTest(string filename)

        {

                if (File.Exists (filename)) {

                        FileStream fs = File.Open(filename, FileMode.Create);

                        fs.Close();

                }

        }

        public void ThreadTest()

        {

                Thread a =new Thread(delegate(object state) {

                        Debug.Log ("Thread Started");

                });

               

                a.Start ();

        }

}

public class IL2CPPStudy : MonoBehaviour {

        // Use this for initialization

        void Start () {

                Debug.Log (CoconutFuncStudy (10 , 20));

                CoconutClassStudy cc = new CoconutClassStudy (50, 60);

                Debug.Log (cc.Add ());

                cc.IOTest("test.txt");

                cc.ThreadTest ();

                Debug.Log (cc.GetType ());

        }

        

        // Update is called once per frame

        void Update () {

        

        }

        int CoconutFuncStudy(int a, int b)

        {

                return a + b;

        }

}

这个文件里面的内容就更简单了：一个CoconutClassStudy类，里面有一个构造函数，一个Add函数和一个IOTest函数。另外在MonoBehaviour的Start()中，创建这个类的实例，并调用这两个函数。这个源码可以让我们研究以下几个方面：

1.cs的类在经过IL2CPP以后如何在CPP文件中表达

2.C#的IO操作经过IL2CPP以后如何在CPP文件中表达

3.当调用new关键字在堆里产生一个实例的时候CPP文件又是如何做的

4.开启一个线程的操作IL2CPP会如何翻译

5.调用cc.GetType()的行为IL2CPP如何处理

有了这连个文件后我们要做的第一件事情是生成XCode项目：

选择IL2CPP编译模块，然后Build，生成XCode项目。

打开项目，在项目结构中打开Classes目录，可以看到多了一个Native的子目录

IL2CPP转换出的所有文件都在其中。

我们写的逻辑代码，都在Assembly-CSharp.cpp中，除了这个文件，Native文件夹中还有很多以Bulk开头的文件，这些其实是IL2CPP把一些必要C#库翻译到CPP形成的文件。

像Bulk_Generics_x.cpp和System.Collections.Generic有关。

Bulk_UnityEngine.UI_x.cpp则和Unity自带的UI有关。

让我们粗略的分析下在CPP文件中前面的5条都是如何实现的：

1.cs的类在经过IL2CPP以后如何在CPP文件中表达

 

我们的CoconutClassStudy类在CPP文件中变成了一个Struct，继承于Object_t4。那这个Object_t4又是什么呢？

聪明的你一看注释就知道了吧，没错，这个就是C#中的万物之源，System.Object。

既然我们C#的类变成了Struct，那类里面的函数都去哪里了呢？带着这个疑问，我们来看第二条。

2.C#的IO操作经过IL2CPP以后如何在CPP文件中表达

在CoconutClassStudy类中有一个成员函数：IOTest。在CPP中，我们看到了如下的实现：

类中的函数变成了一般的全局函数，函数名字是类名加上函数名，最后加上一个后缀而成。而原本C#中的File.Exists和File.Open函数都有了相应的C++实现。

3.当调用new关键字在堆里产生一个实例的时候CPP文件又是如何做的？

C#代码中我们在Start函数中有一个显示的New，找到相应C++代码：

可以看到代码调用了一个叫il2cpp_codegen_object_new的函数。而这个函数最终调用了IL2CPP VM中的New函数，分配了属于GC管理的内存。

接下来第四条

4.开启一个线程的操作IL2CPP会如何翻译

C#中的System.Thread，在C++中是一个Thread_t26相当巨大的结构，在New出了这个结构之后，设置线程入口函数，最后调用Thread_Start_m47启动线程。这个函数就是对应System.Threading.Thread.Start()

 

        我们看最后一条

5.调用cc.GetType()的行为IL2CPP如何处理。找到C++中的对应Start函数：

首先我们看到了对应C#中的Type的C++实现：Type_t28，其次是GetType()这个函数在C++中的实现，最后发现是调到了IL2CPP的VM函数：

 

在这些C++的实现中，细心的读者可能会发现他们时时刻刻都在使用MethodInfo和TypeInfo这样的信息。这个就是Unity Script项目组提到的Metadata。Metadata指的是非逻辑代码，而是函数，结构，变量以及类本省的一些信息。比如名字，类型等。这个Metadata提供C++代码和后台的IL2CPP VM运行时必要的信息。

以上5条只是很简单的例子，大家如果对IL2CPP的转换感兴趣，可以自己写出想要了解的测试代码，然后再对比CPP文件看其实现。

前方有坑，请小心

新的事物总是伴随着问题，特别是在软件行业，Bug是不可避免的。就目前阶段而言，IL2CPP还有不少问题。这个就是项目中IL2CPPCompatible.cs存在的意义：做兼容性测试。大家在实际的项目中如果遇到了问题，可以在这个文件中追加测试代码。下面的表格把我们遇到的已知问题做一个列举，供参考。

	链接可执行文件zlib报错	ThreadPool.QueueUserWorkItem运行报错	SSL.AuthenticateAsClient运行报错
Unity 4.6.1 p5	发生	发生	发生
Unity 4.6.2 f1	发生	发生	发生
Unity 4.6.2 p1	修正	修正	发生

IL2CPP总结以及我们的建议

IL2CPP是Unity核心进行的很重要的进化之一。就现在来看，好处有以下几点：

1.运行速度加快，游戏安装尺寸减小，内存占用降低

2.除了可以Mono调试C#之外，我们又多了一种选择：Native C++ 源码级调试（不知道你们什么感觉，我对Unity C#调试颇有意见，经常连不上调试器，而且调试过程中常常宕机。换成用原生IDE调试C++代码，就爽很多啦）。

3.可以快速的支持新的平台，当然这点对我们关系不大。

带来的问题：

1.由于原来由Mono VM的IL代码全部变成了CPP，导致项目中多了很多CPP代码，编译时间会显著增加。

2.IL2CPP还有各种Bug，可能会导致原来的代码不能很好的编译运行。需要等待Unity版本迭代。

3.鉴于C++静态语言的特性，我们不能使用诸如System.Reflection.Emit这样的动态代码。（C# ATO方式编译）

给使用Unity开发者的建议：

IL2CPP是大势所趋，加上苹果强制使用64位支持，意味着到了6月1号，所有用Unity开发的游戏都要用到新的编译方式。如果你的项目比较大，应该立刻开始尝试IL2CPP，以便发现问题，并开始解决。

本文项目在：

https://github.com/CoconutIslandStudio/IL2CPP_Test