Unity3D脚本编程读书笔记——第2章 Mono脚本核心基础

应用的引擎由富有经验的开发人员使用C/C++开发，而一些具体项目中功能的实现则使用高级语言开发。

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前言

本篇是针对《Unity3D脚本编程——使用C#语言开发跨平台游戏》一书 第2章节《Mono所搭建的脚本核心基础》 的读书笔记，记录了其中一些基础知识、核心要点以及一些有趣的信息。
本章节的核心内容在于剖析Unity3D的脚本基础所依赖的.NET环境，即Mono运行时，介绍其是为什么，以及在Unity3D脚本编程中扮演什么样的角色。本章节并没有涉及到编写脚本程序的内容，更多的，是介绍脚本引擎的特性。

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1. Mono是什么

Mono是Xararin公司所赞助的开源项目，是微软.NET框架的另一种实现（是.NET框架在不同平台上的补充），同时它具备了跨平台的能力。

• Mono 1.0（2004） Linux桌面应用程序开发者平台

Mono的组件：

• C#编译器 mcs
• Mono运行时 提供一个即时编译器（Just-in-time，JIT），一个提前编译器（Ahead-of-time，AOT），还有类库加载器、垃圾回收器（运行时会追踪目标对象，并且自行决定是否回收对象的内存）和线程系统等
• 基础类库 同时兼容微软的.NET框架
• Mono类库

其中，C#编译器mcs将C#编译为CIL的字节码（byte code），然后Mono运行时中的编译器将CIL的字节码转译为原生码（native code），共有3种转译方式：

• 即时编译（JIT） 在程序运行过程中将CIL的字节码转译为目标平台的原生码
• 提前编译（AOT） 在程序运行之前将执行程序或动态链接库的CIL字节码转译为目标平台的原生码并存储起来（仍会有需要用JIT转译的部分）
• 完全静态编译（Full-ahead-of-time，Full-AOT） 在程序运行之前所有的代码就已经编译成目标平台的原生码（如针对iOS平台）

2. Mono和脚本

语言从低级到高级的大概排名：

• 汇编
• C/C++ 编译型静态不安全语言
• C#，Java 编译型静态安全语言
• Python、Perl、JavaScript 解释型动态安全语言

Mono运行时嵌入到应用后，得到一个完整的虚拟机运行环境。

托管代码 通过CIL编译器生成的CIL代码

总结来说，Mono运行时去支撑脚本架构的基础主要体现在两点上：在C#中调用C++中的方法，以及在C++中调用C#中实现的方法。如此，脚本层面可以调用引擎底层提供的方法，而引擎可以通过句柄的方式解读脚本代码。

3. 跨平台和CIL

跨平台的核心原理——中间层过渡转换，对应到Unity3D，就是CIL代码指令集。

CIL的特性 可以运行在所有支持CLI（Common Language Infrastructure，通用语言基础结构）的环境中，从而实现了平台无关（或CPU无关）

源代码——中间语言——虚拟机——原生代码

4. C#和UnityScript

脚本语言的选择，本质上是对脚本编译器（可以把相应脚本编译为CIL）的选择。

C#和UnityScript是存在效率差异的，其根源主要在于二者经过编译器生成的CIL中间语言并不是完全一致的，主要是一些语言细节上的处理的差异，进而会导致一些影响效率的操作（如装箱拆箱等）。

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总结

本章着力于阐述Mono运行时以及其在串联低级语言和高级语言时的作用，涉及到的内容艰深晦涩，但好在其中的过程相对比较清晰，需要始终抓住一个核心原理：CIL的多平台支持性。CIL就好像一个转接头，我们需要想办法把代码流进去，而它自然会为你转接到各种各样的设备。