IL2CPP深入詳解-總覽

導語

該系列將會分為以下幾個部分：
1. 總覽（本文）
2. c++代碼解析
3. 調試c++代碼
4. 方法調用（一般方法，虛方法等）
5. 泛型共享
6. 類型與方法的 P/invoke 封裝
7. 垃圾回收
8. 測試框架與使用

什么是IL2CPP

IL2CPP 是 Unity 自 4.6.1p5版本 提出的一種新的 scripting backend 方式，為Unity提供了更加高效、更加便攜的虛擬機，IL2CPP分為兩個獨立的部分：

• AOT（靜態編譯）編譯器
• 運行時庫

其中AOT編譯器將 IL（由.Net編譯器輸出的中間語言）轉換為C++源碼，而運行時庫則會提供諸如 垃圾回收、線程/文件獲取（獨立於平台，與平台無關）、內部調用直接修改托管數據結構的原生代碼 的服務與抽象。

AOT編譯器

所謂AOT編輯器即 il2cpp.exe
在 Windows 系統中你可以在 Editor\Data\il2cpp 目錄中找到它，
在 OSX 系統中你可以在 Contents/Frameworks/il2cpp/build，即Unity的安裝目錄中找到它。
il2cpp.exe 是由C#編寫的受托管的可執行程序，它接受我們在Unity中通過Mono編譯器生成的托管程序集，並生成指定平台下的C++代碼。

IL2CPP的工具鏈如下圖所示：

il2cpp-toolchain

運行時庫

IL2CPP技術的另一部分是運行時庫（libil2cpp），它的存在是為了支持IL2CPP虛擬機的運行，運行時庫幾乎完全由C++代碼編寫，並作為一個靜態庫與最終的可執行程序鏈接。（值得一提的是，IL2CPP技術十分得益於使用了libil2cpp這一更輕便的運行時庫）

你可以通過查看 libil2cpp 的頭文件了解其的代碼構成（Windows 系統下的目錄為Editor\Data\PlaybackEngines\webglsupport\BuildTools\Libraries\libil2cpp\include，OSX 系統下的目錄為 Contents/Frameworks/il2cpp/libil2cpp），例如你可以在 codegen/il2cpp-codegen.h 文件中看到 il2cpp.exe 生成C++代碼的接口以及 運行時庫 的接口。

運行時庫的另一關鍵功能是提供了垃圾回收，這一塊內容將在后續的文章里再詳細探討。

AOT編譯器是如何運行的

讓我們來看一個例子（該例子運行在 Windows 系統下 Unity 5.0.1版本中）
開啟一個新的工程，將如下腳本添加至主相機上:

1.  
   using UnityEngine;
2.  
    
3.  
   public class HelloWorld : MonoBehaviour
4.  
   {
5.  
   void Start ()
6.  
   {
7.  
   Debug.Log( "Hello, IL2CPP!")
8.  
   }
9.  
   }

此時我們發布一個WebGL平台下的程序，並使用 Process Explorer 工具查看Unity通過什么命令行對 il2cpp.exe 進行了調用:

1.  
   "C:\Program Files\Unity\Editor\Data\MonoBleedingEdge\bin\mono.exe"
2.  
   "C:\Program Files\Unity\Editor\Data\il2cpp/il2cpp.exe"
3.  
   --copy-level=None
4.  
   -- enable-generic-sharing
5.  
   -- enable-unity-event-support
6.  
   --output-format=Compact
7.  
   --extra-types.file= "C:\Program Files\Unity\Editor\Data\il2cpp\il2cpp_default_extra_types.txt"
8.  
   "C:\Users\Josh Peterson\Documents\IL2CPP Blog Example\Temp\StagingArea\Data\Managed\Assembly-CSharp.dll"
9.  
   "C:\Users\Josh Peterson\Documents\IL2CPP Blog Example\Temp\StagingArea\Data\Managed\UnityEngine.UI.dll"
10.  
    "C:\Users\Josh Peterson\Documents\IL2CPP Blog Example\Temp\StagingArea\Data\il2cppOutput"

這個命令行看起來又復雜又嚇人，不用擔心，讓我們逐步來解析它，

"C:\Program Files\Unity\Editor\Data\MonoBleedingEdge\bin\mono.exe" 

首先，Unity啟動 mono.exe

1.  
   "C:\Program Files\Unity\Editor\Data\il2cpp/il2cpp.exe
2.  
    

接着啟動 il2cpp.exe

---

剩下的命令行則是傳遞給 il2cpp.exe ，而非傳遞給 mono.exe的參數，首先這里傳遞了5個標識符給 il2cpp.exe:

---

–copy-level=None

告訴 il2cpp.exe 不要復制生成的C++代碼.

–enable-generic-sharing 

IL2CPP將會共享泛型以此來減少最終包體的大小。

–enable-unity-event-support 

支持通過反射獲取的Unity事件，保證代碼能夠正確生成。

–output-format=Compact

在生成的C++代碼中，為類與方法使用更少的字符數來命名，這樣會使得代碼更難以調試，因為IL代碼的命名將會發生改變（筆者注：應該類似於代碼混淆），但是卻能夠被編譯器更快編譯，因為編譯器所需要解析的字符數變少了。

–extra-types.file=”C:\Program Files\Unity\Editor\Data\il2cpp\il2cpp_default_extra_types.txt”

使用默認的 額外類型文件 ，這個文件會被加入到你的Unity工程里，並告知 il2cpp.exe 哪些泛型類型或者數組類型沒有在IL代碼中出現，卻會在運行時被創建。

---

值得注意的是這些命令行也許會在后續的Unity版本中發生變化。最后，讓我們看看剩下的三條命令行。

---

1.  
   “C:\Users\Josh Peterson\Documents\IL2CPP Blog Example\Temp\StagingArea\Data\Managed\Assembly-CSharp.dll”
2.  
   “C:\Users\Josh Peterson\Documents\IL2CPP Blog Example\Temp\StagingArea\Data\Managed\UnityEngine.UI.dll”

il2cpp.exe 接受所有應該被轉換的 IL 程序集，在這里例子中它應該包含我的 MonoBehaviour腳本、 Assembly-CSharp.dll 以及 GUI assembly 和 UnityEngine.UI.dll ，很顯然，上面的命令行里似乎少了些什么， 我的腳本引用了 UnityEngine.dll 和 mscorlib.dll，但是它們卻沒有被包含在上述的命令行中，那么它們在哪兒呢？事實上，il2cpp.exe 在內部對這些程序集進行了處理，因此在上述的命令行中它們不是必須的，Unity只顯式地需要 根程序集（不被任何程序集引用的程序集）在命令行中被提及。

“C:\Users\Josh Peterson\Documents\IL2CPP Blog Example\Temp\StagingArea\Data\il2cppOutput”

最后的一個參數表示 il2cpp.exe 的輸出目錄，即 il2cpp.exe 生成代碼的輸出位置，如果你對此感興趣的話，可以看一看生成目錄下的C++文件，而這一塊內容我們也會在后續的文章中對其進行詳解。此外，如果你希望瀏覽生成目錄下的代碼的話，推薦在出包的時候選擇 Development Player 模式，這樣一來將會移除 –output-format=Compact 命令行，使得你的代碼更具可讀性。

PS:你可以通過改變 Player Settings 中的設置來觀察 Unity 傳遞給 il2cpp.exe 的命令行的差異，例如將
Enable Exceptions 設置為 Full，那么命令行中就會增加 –emit-null-checks、–enable-stacktrace 、 –enable-array-bounds-check 三項.

IL2CPP沒有做的工作

Unity官方並沒有重寫C#的標准庫，因此當你發布一個Unity工程的時候，即使你選擇了 IL2CPP 的方式來生成你的代碼，所有在 mscorlib.dll、System.dll 等標准庫中的代碼都將使用Mono2X的方式來生成。

作者：StalkerME
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來源：簡書
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