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  • UnityIL2CPP

    万次阅读 2019-03-16 19:19:25
    背景 在Unity4.6.1p5以后版本中,在PlayerSettings—>Other Settings—>Scripting Backend有mono和il2cpp两个选项,...IL2CPPUnity一种新的脚本后处理(Scripting Backend)方式,针对.Net平台编...

     

    背景

    在Unity4.6.1p5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:

    1. AOT静态编译编译器(il2cpp.exe)
    2. 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码 的服务与抽象。

    IL2CPP脚本后处理技术示例图:

     

    对比

    Mono

    1. 构建应用非常快
    2. 由于Mono的JIT(Just In Time compilation ) 机制, 所以支持更多托管类库
    3. 支持运行时代码执行
    4. 必须将代码发布成托管程序集(.dll 文件 ,  由mono或者.net 生成 )
    5. 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)
    6. Mono版本授权受限,C#很多新特性无法使用
    7. iOS仍然支持Mono , 但是不再允许Mono(32位)应用提交到Apple Store

     

    IL2CPP

    1. 相比Mono, 代码生成有很大的提高
    2. 可以调试生成的C ++代码
    3. 可以启用引擎代码剥离(Engine code stripping)来减少代码的大小
    4. 程序的运行效率比Mono高,运行速度快
    5. 多平台移植非常方便
    6. 相比Mono构建应用慢
    7. 只支持AOT(Ahead of  Time)编译

     

     

    总结

    IL2CPP比较适合开发和发布项目 ,但是为了提高版本迭代速度,可以在开发期间切换到Mono模式(构建应用快)。

     

     

     

     

     

    参考链接:

    https://www.cnblogs.com/lancidie/p/6258154.html

    http://www.newhappy.com.cn/?p=1025

    https://www.jianshu.com/p/7cfcb7b0cfe7

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  • il2cpp源码

    2019-04-22 04:12:24
    Unity3D目录中提取的il2cpp部分的源码,内含il2cpp部分的所有细节源码
  • 安装对应平台需要的构建支持

    安装对应平台需要的构建支持 

     

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  • 是的,目前unity只有il2cpp模式的编译才支持64位系统,mono是不支持的。 苹果在2016年1月就要求所有新上架游戏必须支持64位架构,所以必须要选il2cpp。 转载:https://zhuanlan.zhihu.com/p/19972689 科普: ...

    先说结论:

    是的,目前unity只有il2cpp模式的编译才支持64位系统,mono是不支持的。
    苹果在2016年1月就要求所有新上架游戏必须支持64位架构,所以必须要选il2cpp。


    转载:https://zhuanlan.zhihu.com/p/19972689

    科普:

    Unity3D最大的一个特点是一次制作,多平台部署,而这一核心功能是靠Mono实现的。可以说Mono是Unity3D核心的核心,是Unity3D跨平台的根本。但是在2014年年中的时候,Unity3D官方博客上却发了一篇“The future of scripting in unity”的文章,引出了IL2CPP的概念,感觉有取代Mono之势。那什么是IL2CPP,它能为Unity3D和作为使用Unity3D的我们带来哪些好处和改变?

    C#,.Net Framework
    我们先说说IL2CPP试图取代的Mono。在说Mono之前,不得不提C#语言和背后的.Net Framework。C#是微软推出的一种基于.NET框架的、面向对象的高级编程语言。

    通俗易懂,什么是.Net Framework:https://www.cnblogs.com/1996V/p/9037603.html

    Mono,Mono VM
    C#虽好,但是只能在Windows上运行,微软那时候也没有将其开源,所以总是会有人说不能跨平台。

    Mono是一个由Xamarin公司(先前是Novell,最早为Ximian)所主持的自由开放源代码项目。该项目的目标是创建一系列符合ECMA标准(Ecma-334和Ecma-335)的.NET工具,包括C#编译器和通用语言架构。与微软的.NET Framework(共通语言运行平台)不同,Mono项目不仅可以运行于Windows系统上,还可以运行于Linux,FreeBSD,Unix,OS X和Solaris,甚至一些游戏平台,例如:Playstation 3,Wii或XBox 360之上。Mono使得C#这门语言有了很好的跨平台能力。相对于微软的.Net Framework运行时库Mono使用自己的Mono VM作为运行时库。 加上C#本身快速友好的开发能力,最终使得Unity团队在创建之初就决定将Mono,C#作为其核心。

    IL
    啰嗦完了C#,.Net Framework和Mono,引出了我们很重要的一个概念”IL“。IL的全称是 Intermediate Language,很多时候还会看到CIL(Common Intermediate Language,特指在.Net平台下的IL标准)。在Unity博客和本文中,IL和CIL表示的是同一个东西:翻译过来就是中间语言。它是一种属于通用语言架构和.NET框架的低阶(lowest-level)的人类可读的编程语言。目标为.NET框架的语言被编译成CIL,然后汇编成字节码。CIL类似一个面向对象的汇编语言,并且它是完全基于堆栈的,它运行在虚拟机上(.Net Framework, Mono VM)的语言。

    具体过程是:C#或者VB这样遵循CLI规范的高级语言,被先被各自的编译器编译成中间语言:IL(CIL),等到需要真正执行的时候,这些IL会被加载到运行时库,也就是VM中,由VM动态的编译成汇编代码(JIT)然后在执行。

    正是由于引入了VM,才使得很多动态代码特性得以实现。通过VM我们甚至可以由代码在运行时生成新代码并执行。这个是静态编译语言所无法做到的。

    IL2CPP, IL2CPP VM

    本文的主角终于出来了:IL2CPP。有了上面的知识,大家很容易就理解其意义了:把IL中间语言转换成CPP文件。大家如果看明白了上面动态语言的CLI, IL以及VM,再看到IL2CPP一定心中充满了疑惑。现在的大趋势都是把语言加上动态特性,哪怕是c++这样的静态语言,也出现了适合IL的c++编译器,为啥Unity要反其道而行之,把IL再弄回静态的CPP呢?这不是吃饱了撑着嘛。根据本文最前面给出的Unity官方博客所解释的,原因有以下几个:
    1.Mono VM在各个平台移植,维护非常耗时,有时甚至不可能完成
    Mono的跨平台是通过Mono VM实现的,有几个平台,就要实现几个VM,像Unity这样支持多平台的引擎,Mono官方的VM肯定是不能满足需求的。所以针对不同的新平台,Unity的项目组就要把VM给移植一遍,同时解决VM里面发现的bug。这非常耗时耗力。这些能移植的平台还好说,还有比如WebGL这样基于浏览器的平台。要让WebGL支持Mono的VM几乎是不可能的。
    2.Mono版本授权受限
    大家有没有意识到Mono的版本已经更新到3.X了,但是在Unity中,C#的运行时版本一直停留在2.8,这也是Unity社区开发者抱怨的最多一条:很多C#的新特性无法使用。这是因为Mono 授权受限,导致Unity无法升级Mono。如果换做是IL2CPP,IL2CPP VM这套完全自己开发的组件,就解决了这个问题。
    3.提高运行效率
    根据官方的实验数据,换成IL2CPP以后,程序的运行效率有了1.5-2.0倍的提升。

    使用Mono的时候,脚本的编译运行如下图所示:

    简单的来说,3大脚本被编译成IL,在游戏运行的时候,IL和项目里其他第三方兼容的DLL一起,放入Mono VM虚拟机,由虚拟机解析成机器码,并且执行
    IL2CPP做的改变由下图红色部分标明:

    在得到中间语言IL后,使用IL2CPP将他们重新变回C++代码,然后再由各个平台的C++编译器直接编译成能执行的原生汇编代码。

    几点注意:
    1.将IL变回CPP的目的除了CPP的执行效率快以外,另一个很重要的原因是可以利用现成的在各个平台的C++编译器对代码执行编译期优化,这样可以进一步减小最终游戏的尺寸并提高游戏运行速度。

    2.由于动态语言的特性,他们多半无需程序员太多关心内存管理,所有的内存分配和回收都由一个叫做GC(Garbage Collector)的组件完成。虽然通过IL2CPP以后代码变成了静态的C++,但是内存管理这块还是遵循C#的方式,这也是为什么最后还要有一个IL2CPP VM的原因:它负责提供诸如GC管理,线程创建这类的服务性工作。但是由于去除了IL加载和动态解析的工作,使得IL2CPP VM可以做的很小,并且使得游戏载入时间缩短。

    3.由于C++是一门静态语言,这就意味着我们不能使用动态语言的那些酷炫特性。运行时生成代码并执行肯定是不可能了。这就是Unity里面提到的所谓AOT(Ahead Of Time)编译而非JIT(Just In Time)编译。其实很多平台出于安全的考虑是不允许JIT的,大家最熟悉的有iOS平台,在Console游戏机上,不管是微软的Xbox360, XboxOne,还是Sony的PS3,PS4,PSV,没有一个是允许JIT的。使用了IL2CPP,就完全是AOT方式了,如果原来使用了动态特性的代码肯定会编译失败。这些代码在编译iOS平台的时候天生也会失败,所以如果你是为iOS开发的游戏代码,就不用担心了。因此就这点而言,我们开发上几乎不会感到什么问题。

     

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  • il2cpp 逆向 破解

    2018-08-20 11:59:11
    逆向il2cpp,恢复类名,方法名。分析源代码
  • 这次我们翻译了一篇Unity官方博客上的文章,原文题目为AN INTRODUCTION TO IL2CPP INTERNALS ,作者是从事Unity软件开发的Joshua Peterson。文章的看点在于,它是以IL2CPP内部开发人员的角度来讲述的,所以对于...

    这次我们翻译了一篇Unity官方博客上的文章,原文题目为AN INTRODUCTION TO IL2CPP INTERNALS ,作者是从事Unity软件开发的Joshua Peterson。文章的看点在于,它是以IL2CPP内部开发人员的角度来讲述的,所以对于开发者来说非常有参考价值。

    如果你对Mono,IL2CPP等一系列概念不甚了解,可以查看我们以前发过的这篇这篇文章

    AN INTRODUCTION TO IL2CPP INTERNALS

    作者:Joshua Peterson
    翻译:Bowie

    大约在一年以前,我们写了一篇博客讨论Unity中脚本将来会是个什么样子,在那篇博客中我们提到了崭新的IL2CPP后端,并许诺其会为Unity带来更高效和更适合于各个平台的虚拟机。在2015年的一月份,我们正式发布了第一个使用IL2CPP的平台:iOS 64-bit。而随着Unity 5的发布,又带给大家另一个使用IL2CPP的平台:WebGL。感谢我们社区中用户的大量宝贵的反馈,我们在接下来的时间里根据这些反馈得以更新IL2CPP,发布补丁版本,从而持续的改进IL2CPP的编译器和运行时库。

    我们没有停止改进IL2CPP的打算,但是在目前这个时间点上,我们觉得可以回过头来抽出点时间告诉大家一些IL2CPP的内部工作机制。在接下来的几个月的时间里,我们打算对以下话题(或者还有其他未列出的话题)进行讨论,来做一个IL2CPP深入讲解系列。目前准备讨论的话题有:

    1.基础 - 工具链和命令行参数(本篇博文)
    2.IL2CPP生成代码介绍
    3.IL2CPP生成代码调试小窍门
    4.方法调用介绍(一般方法调用和虚方法调用等)

    1. 通用代码共享的实现
      6.P/invoke(Platform Invocation Service)对于类型(types)和方法(methods)的封装
      7.垃圾回收器的集成
      8.测试框架(Testing frameworks)及其使用

    为了能让这个系列的讨论成为可能,我们会涉及到一些将来肯定会进行改动的IL2CPP的实现细节。但这也没有关系,通过这些讨论,我们希望能给大家提供一些有用和有趣的信息。

    什么是IL2CPP?

    从技术层面上来说,我们说的IL2CPP包含了两部分:一个进行 预先编译(译注:ahead-of-time,又叫AOT,以下一律使用AOT缩写)的编译器。

    一个支持虚拟机的运行时库

    AOT编译器将由.NET 输出的中间语言(IL)代码生成为C++代码。运行时库则提供诸如垃圾回收,与平台无关的线程,IO以及内部调用(C++原生代码直接访问托管代码结构)这样的服务和抽象层。

    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 接受来自Unity自带的或者由Mono编译器产生的托管程序集,将这些程序集转换成C++代码。这些转换出的C++代码最终由部署目标平台上的C++编译器进行编译。

    你可以参照下图理解IL2CPP工具链的作用:

     

    IL2CPP工具链

    运行时库

    IL2CPP的另外一个部分就是对虚拟机提供支持的运行时库。我们基本上是用C++代码来实现整个运行时库的(好吧,其实里面还是有一些和平台相关的代码使用了程序集,这个只要你知我知便好,不要告诉别人 )。我们把运行时库称之为libli2cpp,它是作为一个静态库被连接到最终的游戏可执行文件中。这么做的一个主要的好处是可以使得整个IL2CPP技术是简单并且是可移植的。

    你能通过查看随Unity一起发布的libil2cpp头文件来窥探其代码组织方式(Windows平台,头文件在Editor\Data\PlaybackEngines\webglsupport\BuildTools\Libraries\libil2cpp\include目录中。OSX平台,头文件在Contents/Frameworks/il2cpp/libil2cpp目录中)。举个例子,由il2cpp产生的C++代码和libil2cpp之间的接口API,存在于codegen/il2cpp-codegen.h这个文件中。

    运行时的另外一个重要的部分,就是垃圾收集器。在Unity 5中,我们使用libgc垃圾收集器。它是一个典型的贝姆垃圾收集器(Boehm-Demers-Weiser garbage collector)。(译注:相对使用保守垃圾回收策略)。然而我们的libil2cpp被设计成可以方便使用其他垃圾回收器。因此我们现在也在研究集成微软开源的垃圾回收器(Microsoft GC)。对于垃圾回收器这一点,我们会在后续的一篇中专门的讨论,这里就不多说了。

    il2cpp是如何执行的?

    让我们从一个简单的例子入手。这里使用Unity的版本是5.0.1,在Windows环境并且建立一个全新的空项目。然后创建一个带MonoBehaviour的脚本文件,将其作为组件加入到Main Camera上。代码也是非常的简单,输出Hello World:

    using UnityEngine;
    
    public class HelloWorld : MonoBehaviour {
      void Start () {
        Debug.Log("Hello, IL2CPP!");
      }
    }
    

    当我切换到WebGL平台进行项目生成的时候,我们可以用Process Explorer来对il2cpp的命令行进行观察,得到以下内容:
    "C:\Program Files\Unity\Editor\Data\MonoBleedingEdge\bin\mono.exe" "C:\Program Files\Unity\Editor\Data\il2cpp/il2cpp.exe" --copy-level=None --enable-generic-sharing --enable-unity-event-support --output-format=Compact --extra-types.file="C:\Program Files\Unity\Editor\Data\il2cpp\il2cpp_default_extra_types.txt" "C:\Users\Josh Peterson\Documents\IL2CPP Blog Example\Temp\StagingArea\Data\Managed\Assembly-CSharp.dll" "C:\Users\Josh Peterson\Documents\IL2CPP Blog Example\Temp\StagingArea\Data\Managed\UnityEngine.UI.dll" "C:\Users\Josh Peterson\Documents\IL2CPP Blog Example\Temp\StagingArea\Data\il2cppOutput"

    嗯,这个真是老太太的裹脚布 - 又臭又长......,所以让我们把命令分拆一下,Unity运行的是这个可执行文件:

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

    下一个参数是il2cpp.exe工具本身:
    "C:\Program Files\Unity\Editor\Data\il2cpp/il2cpp.exe"

    请注意剩下的参数其实都是传递给il2cpp.exe的而不是mono.exe。上面的例子里传递了5个参数给il2cpp.exe:
    –copy-level=None

    指明il2cpp.exe不对生成的C++文件进行copy操作
    –enable-generic-sharing
    告诉IL2CPP如果可以,对通用方法进行共享。这个可以减少代码并降低最后二进制文件的尺寸

    –enable-unity-event-support
    确保和Unity events相关的,通过反射机制来运作的代码,能够正确生成。

    –output-format=Compact
    在生成C++代码时为里面的类型和方法使用更短的名字。这会使得C++代码难以阅读,因为原来在IL中的名字被更短的取代了。但好处是可以让C++编译器运行的更快。

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

    使用默认的(也是空的)额外类型文件。il2cpp.exe会将在这个文件中出现的基本类型或者数组类型看作是在运行时生成的而不是一开始出现在IL代码中来对待。

    需要注意的是这些参数可能会在以后的Unity版本中有所变化。我们现在还没有稳定到把il2cpp.exe的命令行参数整理固定下来的阶段。

    最后,我们有由两个文件组成的一个列表和一个目录在这个长长的命令行中:
    “C:\Users\Josh Peterson\Documents\IL2CPP Blog Example\Temp\StagingArea\Data\Managed\Assembly-CSharp.dll”

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

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

    il2cpp.exe工具可以接收一个由IL程序集组成的列表。在上面这个例子中,程序集包含了项目中的简单脚本程序集:Assembly-CSharp.dll,和GUI程序集:UnityEngine.UI.dll。大家可能会注意到这里面明显少了什么:UnityEngine.dll到哪去了?系统底层的mscorlib.dll也不见了踪影。实际上,il2cpp.exe会在内部自动引用这些程序集。你当然也可以把这些放入列表中,但他们不是必须的。你只需要提及那些根程序集(那些没有被其他任何程序集引用到的程序集),剩下的il2cpp.exe会根据引用关系自动加入。

    裹脚布的最后一块是一个目录,il2cpp.exe会将最终的C++代码生成到这里。如果你还保持着一颗好奇的心,可以看看这个目录中产生的文件。这些文件是我们下一个讨论的主题。在你审视这些代码前,可以考虑将WebGL构建设置中的“Development Player”选项勾上。这么做会移除–output-format=Compact命令行参数从而让C++代码中的类型和方法的名字更加可读。

    尝试在WebGL或者iOS构建设置中进行些改变。这样你会发现传递给il2cpp.exe的参数也会相应的发生变化。例如,将“Enable Exceptions” 设置成“Full” 会将–emit-null-checks,–enable-stacktrace,和 –enable-array-bounds-check这三个参数加入il2cpp.exe命令行。

    IL2CPP没做的事情

    我想指出IL2CPP有一向挑战我们没有接受,而且我们也高兴我们忽略了它。我们没有尝试重写整个C#标准库。当你使用IL2CPP后端构建Unity项目的时候,所有在mscorlib.dll,System.dll等中的C#标准库和原来使用Mono编译时候的一模一样。

    我们可以依赖健壮的且久经考验的C#标准库,所以当处理有关IL2CPP的bug的时候,我们可以很肯定的说问题出在AOT编译器或者运行时库这两个地方而不是在其他地方。

    我们如何开发,测试,发布IL2CPP

    自从我们在一月份的4.6.1 p5版本中首次引入IL2CPP以来,我们已经连续发布了6个Unity版本和7个补丁(Unity版本号跨越4.6和5.0)。在这些发布中我们修正了超过100个bug。

    为了确保持续的改进得以实施,我们内部只保留一份最新的开发代码在主干分之(trunk branch)上,在发布各个版本之前,我们会将IL2CPP的改动挂到一个特定的分之下,然后进行测试,确保所有的bug已经正确的修正了。我们的QA和维护工作组为此付出了惊人的努力才得以保证发布版本的快速迭代。(译注:感觉是版本管理的标准的开发流程)

    提供高质量Bug的用户社区被证明是一个无价之宝。我们非常感谢用户的反馈来帮助我们改进IL2CPP,并且希望这类反馈越多越好。

    我们的IL2CPP研发组有很强烈的“测试优先”意识。我们时常使用“Test Driven Design”方法,在没有进行足够全面的测试的情况下,几乎不会进行代码的合并工作。这个策略用在IL2CPP项目上非常的棒。我们现在所面对的大部分bug并不是意想不到的行为产生的,而是由意想不到的特殊情况产生的。(例如在一个32位的索引数组中使用了64位的指针从而导致C++编译器失败)面对这种类型的bug我们可以快速的并且很自信的进行修正。

    有了社区的帮助,我们非常努力的让IL2CPP既快又稳定。顺便说一句,如果你对我刚才说的这些有兴趣,我们正在招人(嗯.....我只是这么一说)

    好戏连台

    关于IL2CPP我们还有很多可以说的。下一次我们会深入到il2cpp.exe代码生成的细节中。看看对于C++编译器来说,由il2cpp.exe生成的代码会是个什么样子。



    作者:IndieACE
    链接:https://www.jianshu.com/p/dd430c991d0b
    來源:简书
    简书著作权归作者所有,任何形式的转载都请联系作者获得授权并注明出处。

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空空如也

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