深入理解il2cpp

一、il2cpp介紹

il2cpp是Unity3D引擎跨平台開發的基礎。它是一種將C#或其他.net語言編寫的代碼轉換成C++代碼的工具。通過這個工具，Unity3D遊戲引擎用戶可利用C#及其高效率開發效果，在保證遊戲性能的同時保障遊戲的跨平台性。

il2cpp的優點是降低了開發成本和提高了遊戲性能。Unity3D遊戲引擎解釋執行C#等高級語言時會引起系統和硬件的瓶頸，降低CPU處理效率和浪費時間，而方式是將C#或其他.net語言編寫的代碼轉換成C++ 代碼，執行效率提高了100倍以上。

Il2cpp就像是科學實驗室里的魔方，可以執着地拎起各種上課用語言代碼進行轉換，使結果看上去就像是我們一直以來寫的，只是效率更高了。

二、il2cpp的轉換過程

實現Unity遊戲引擎C#代碼到本地代碼的轉換，使用的是Mono技術。這個技術是一個開源的跨平台的工具，主要提供了一個基於.NET Framework或者.NET Core的虛擬機，使之能夠在各種平台上運行。同時，Mono還支持很多的編程語言，如C#、F#、VB、ASP.NET等，並且擁有很強大的跨平台性。在遊戲引擎的構建中，Unity特別是重新實現了Mono技術，稱為Unity Mono。

利用這兩個技術實現C#到C++的轉換，首先C#代碼需要通過編譯器生成IL代碼，然後IL代碼會被轉化為C++代碼。to生成C++代碼，il2cpp包含諸如類型表、元數據、全局的指令和引用表等數據，並將它們組織成一個能被Visual Studio C++編譯器編譯的C++代碼。

//C#代碼
public class HelloWorld
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("Hello World");
    }
}
//IL代碼
.method public static void  Main() cil managed
{
  // Code size      13 (0xd)
  .maxstack  8
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldstr      "Hello World"
  IL_0006:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
  IL_000b:  nop
  IL_000c:  ret
}
//C++代碼
void HelloWorld::Main(System::String[]* args)
{
    System::Console::WriteLine((System::String*)il2cpp_codegen_object_new((Il2CppObject*)il2cpp_codegen_initialize_runtime_metadata((MethodInfo*)il2cpp_rgctx_method(method->klass->rgctx_data, 0)), il2cpp_rgvargsarray({ 0 })));
}

三、il2cpp編譯下的常用工具庫

我們可能會在.NET框架中使用一些常用的工具庫，它們可以很好地讓我們應對各種情況，比如常見的Json與XML序列化/反序列化、AES/CBC加解密、PNG文件處理和TCP/UDP網絡通信。在il2cpp編譯後，即便我們在編寫代碼時使用了這些工具庫，實際上它們所依賴的庫在il2cpp編譯以下並沒有被包含，這也是一些玩家反映遊戲運行缺失庫文件的原因。

針對這種情況，我們可以離線導入相應的框架。它們通常有開源的版本，可以自己去Github查找、下載、編譯，或者直接在Unity Asset Store中獲取。拿到這些框架的代碼之後，我們可以打成dll文件，然後讓Unity在編譯時自動打包。

四、il2cpp優化技巧

在使用il2cpp的過程中，有一些優化技巧可以提高遊戲的性能。其中，在使用DotPeek、ILDasm等工具進行反編譯的時候，可以看到decompile_as_csharp標籤，這個標籤可以讓轉換工具把一個方法轉化成可閱讀的C#代碼。同樣，在Unity中可以使用它的API的Conditional標籤，這個標籤可以在有條件限制下過濾代碼，達到優化的結果。

[Conditional("DEBUG")]
void ClearLog()
{
    #if UNITY_EDITOR
    Assembly assembly = Assembly.GetAssembly(typeof(UnityEditor.ActiveEditorTracker));
    Type logEntries = assembly.GetType("UnityEditor.LogEntries");
    MethodInfo clearConsoleMethod = logEntries.GetMethod("Clear");
    clearConsoleMethod.Invoke(new object(), null);
    #endif
}

我們還可以選擇性的忽略那些帶重複代碼的代碼段，比如多個地方都要訪問同一方法的情況，我們可以將同一個方法分別寫到多處，需要的時候調用即可。還有就是可以具體分離出測試代碼、生產代碼，讓生產代碼更加純凈、簡單，更快地運行和更加穩定。其中，測試代碼可針對不同環境、場景、設備等進行系統性的測試、驗證，方便我們在開發中隨時快速修復漏洞或錯誤。

五、結論

以上是本文對il2cpp技術的介紹。il2cpp可以將C#代碼轉換為C++代碼，提高遊戲的性能和跨平台性。同時，我們需要離線導入依賴庫、採取優化技巧等來使得轉換後的代碼能夠更好地應用於遊戲運行。在大型遊戲開發中，il2cpp的使用對我們有很大的好處。