Unity之IL2CPP

茉莉707

作者：罗鹏

背景

在Unity4.6.1 p5以后版本中，在PlayerSettings—>Other Settings—>Scripting Backend有mono和il2cpp两个选项，它们是Unity脚本后处理（Scripting Backend）的两种方式。
概念

IL2CPP 是 Unity一种新的脚本后处理（Scripting Backend）方式，针对.Net平台编译输出的IL（中间语言）进行处理。
IL2CPP主要由两部分组成：

AOT静态编译编译器（il2cpp.exe）运行时库（libil2cpp）

其中AOT将IL转换为C++源码，再交给各平台的C++编译器进行编译，达到平台兼容的目的；运行时库则会提供诸如垃圾回收、线程/文件获取、内部调用直接修改托管数据结构的原生代的服务与抽象。
对比

Mono

构建应用非常快。由于Mono的JIT（Just In Time compilation）机制，所以支持更多托管类库。支持运行时代码执行。必须将代码发布成托管程序集（.dll文件，由mono或者.net生成）。Mono VM在各个平台移植异常麻烦，有几个平台就得移植几个VM（WebGL和UWP这两个平台只支持 IL2CPP）。Mono版本授权受限，C#很多新特性无法使用。iOS仍然支持Mono，但是不再允许Mono（32位）应用提交到Apple Store。

IL2CPP
相比Mono，代码生成有很大的提高。

可以调试生成的C ++代码。可以启用引擎代码剥离（Engine code stripping）来减少代码的大小。程序的运行效率比Mono高，运行速度快。多平台移植非常方便。相比Mono构建应用慢。只支持AOT（Ahead of  Time）编译。

AOT编译器

IL2CPP AOT编译器实际的执行文件是il2cpp.exe。在Windows平台你可以在Unity安装路径的Editor\Data\il2cpp目录下找到。对于OSX平台，它位于Unity安装路径的Contents/Frameworks/il2cpp/build目录内。 il2cpp.exe这个工具是一个托管代码可执行文件，其完全由C#写成。在开发IL2CPP的过程中，我们同时使用.NET和Mono编译器对其进行编译。
IL2CPP打包注意事项

由于IL2CPP的运行效率的大幅度优势，我们在实际项目中几乎都是直接使用IL2CPP的，在打包过程中可能会遇到一些问题。
IL2CPP和mono的最大区别就是不能在运行时动态生成代码和类型，所以这就要求必须在编译时就完全确定需要用到的类型。
类型裁剪
IL2CPP在打包时会自动对Unity工程的DLL进行裁剪，将代码中没有引用到的类型裁剪掉，以达到减小发布后ipa包的尺寸的目的。然而在实际使用过程中，很多类型有可能会被意外剪裁掉，造成运行时抛出找不到某个类型的异常。特别是通过反射等方式在编译时无法得知的函数调用，在运行时都很有可能遇到问题。
Unity提供了一个方式来告诉Unity引擎，哪些类型是不能够被剪裁掉的。具体做法就是在Unity工程的Assets目录中建立一个叫link.xml的XML文件，然后按照下面的格式指定你需要保留的类型：

1. <linker>
2.   <assembly fullname="UnityEngine" preserve="all"/>
3.   <assembly fullname="Assembly-CSharp">
4.     <namespace fullname="MyGame.Utils" preserve="all"/>
5.     <type fullname="MyGame.SomeClass" preserve="all"/>
6.   </assembly>  
7. </linker>

复制代码

泛型实例
每个泛型实例实际上都是一个独立的类型，List<A>和 List<B>是两个完全没有关系的类型，这意味着，如果在运行时无法通过JIT来创建新类型的话，代码中没有直接使用过的泛型实例都会在运行时出现问题。
这个问题有两种方式，一个是使用CLR绑定，把用到的泛型实例都进行CLR绑定。另外一个方式是在Unity主工程中，建立一个类，然后在里面定义用到的那些泛型实例的public变量。这两种方式都可以告诉IL2CPP保留这个类型的代码供运行中使用。
泛型方法
跟泛型实例一样，foo.Bar<TypeA>和foo.Bar<TypeB>是两个完全不同的方法，需要在主工程中显式调用过，IL2CPP才能够完整保留，因此需要尽量避免在热更DLL中调用Unity主工程的泛型方法。如果在iOS上实际运行遇到报错，可以尝试在Unity的主工程中随便写一个static的方法，然后对这个泛型方法调用一下即可，这个方法无需被调用，只是用来告诉IL2CPP我们需要这个方法。