C＃ CLI(公共语言基础结构)

CLI定义

C#生成的不是机器码，而是中间语言——Common Intermediate Language(CIL)。在执行时在会被转换为机器码

注意区分CLI和CIL，充分理解含义

当然，代码想要执行，转换为机器码是不够的。还需要一个负责管理C#程序执行的代理，也就是虚拟执行系统（Virtual Execution System），又称“运行时”。不仅负责加载和运行程序，还负责安全保障，垃圾回收等额外功能

CLI标准包含以下规范：

• 虚拟执行系统（VE）——运行时

• CIL——通用中间语言

• 公共类型系统——Common Type System (CTS)

• 公共语言规范——Common Language Specification (CLS)

• 元数据(Metadata)

• 框架(Framework)

运行时

“运行时”在将CIL代码转换为机器码并执行它之后，他仍在继续管理着代码的执行。在“运行时”这个代理环境下执行的代码称为托管代码，执行过程叫托管执行。数据所需的内存是由“运行时”自动分配和回收的

垃圾回收

.NET垃圾回收器，在每次执行垃圾回收期间会将清理之后的对象压缩在一起，这能使新对象更快的实例化，因为不需要搜索新的分配空间。另外如果计算机内存剩余大量空间，垃圾回收器很少运行——这就是为什么Unity开发时最好自己实现一个缓存池，而不是直接Destroy。

类型安全

“运行时”会检查类型之间的转换，以此来防止程序员造成缓冲区溢出。

还能规定什么类能访问特定方法，例如private只能由包容她的类型访问（反射如果有相应权限能够绕过封装和修饰符）

应用程序域

应用程序域（App Domain）位于程序和操作系统之间的虚拟进程或者应用程序。应用程序域的行为类似于一个操作系统进程，他们之间是相互隔离的，相互通信需要分布式通信模式，而且静态数据不共享。

之所以这样做是因为进程十分宝贵，我们能在一个进程内运行多个应用程序域，避免额外花销。

Unity引擎是如何做到跨平台运行的

程序集

一个.Net程序由一个或者多个程序集组成，程序集可以是库，也可以是应用程序。.Net中，库项目导出的文件格式为.dll，应用程序导出后的文件格式为.exe。

虚拟机——Mono

大家在Unity项目中都见过Mono这个词，MonoDeveloper，MonoBehavior等，那Mono到底是什么？

Mono是一个基于CLR的开源项目，允许引擎和用户的托管代码运行在每一个目标平台上。而CLR全称为通用语言运行平台（Common Language Runtime），是微软的.Net虚拟机。

它其中两个主要作用是：1，编译——运行前把C#编译为CIL；2，运行——在运行的时把CIL转换成各平台的原生码。

这些是Mono支持的平台：Android，Apple iOS，Linux，Microsoft Windows，Nintendo Wii，Sony PlayStation 4

IL2CPP

其实Unity后来出了另外一个方案：IL2PP。

它会在项目转成CIL之后，再把CIL转成CCPP，然后在运行的时候，把CPP加载进来，由各个平台的IL2PP VM转换成原生码。

IL2CPP的好处是：

1. 运行速度快（CPP转原生码比CIL快）；
2. 减少Unity公司的维护成本：Mono VM官方是不支持那么多平台的，所以很多平台的Mono VM都需要Unity自己去制作和维护，而C++编译器是本来各个平台都现成的。

缺点是：

1. 包体会变大；
2. 编译速度慢；
3. 不支持JIT

Mono如何运行CIL

这个部分将会告诉大家，IOS平台究竟有和特别之处，为什么在它上面实现代码热更新那么麻烦。

1. JIT（Just In Time）模式——在编译的时候，把C#编译成CIL，在运行时，逐条读入，逐条解析翻译成原生码交给CPU再执行；
2. AOT（Ahead Of Time）模式——在编译成CIL之后，会把CIL再处理一遍，编译成原生码，在运行的时候交给CPU直接执行，Mono下的AOT只会处理部分的CIL，还有一部分CIL采用了JIT的模式；
3. Full AOT模式——在编译成CIL之后，把所有的CIL编译成原生码，在运行的时候直接执行。

IOS是禁止内存的可执行权限的，不允许在运行过程中创建新的函数等，所以必须要提前编译好所有的代码，更不用说在运行时加载新的代码了。就是说，在IOS下，Mono采用的是Full AOT模式运行CIL。