ネイティブビルドと IL2CPP¶

一言で言うと¶

IL2CPPは「C#(IL)をC++ソースに変換し、各プラットフォームのC++コンパイラでビルドする」Unityの仕組み。つまりあなたのC#コードは、最終的に本Wiki第6部の旅を通ってCPU命令になっています。C++を学ぶと、IL2CPPの制約・性能特性が「仕様の暗記」から「当然の帰結」に変わります。

実行方式の全体地図¶

C#ソース ──Roslyn──> IL(中間言語)+メタデータ
    │
    ├─ [Mono/JIT]     実行時にILを機械語へ(エディタ再生、一部プラットフォーム)
    │                  柔軟(実行時コード生成OK)だが、起動後の変換コスト・JIT不可の環境あり
    │
    └─ [IL2CPP/AOT]   ビルド時にIL→C++→機械語(iOS・コンソールは事実上必須)
                       il2cpp.exe が .cpp を吐き、MSVC/Clang等が旅の②以降を実行

AOT (Ahead-Of-Time) = 事前コンパイル。JIT禁止のプラットフォーム(iOS等)で必須
生成されたC++は Library/Il2cppBuildCache 等で実際に読める(C++を学んだ今なら!)

IL2CPPの制約をC++の知識で説明する¶

Unityでの経験則	C++側の理由
実行時のコード生成(Emit)不可	機械語は事前に全部作る。実行時にコンパイラはいない(テンプレートとジェネリックと同じ構図)
値型ジェネリックの組み合わせがAOTで漏れる	ジェネリックがC++テンプレート的に使用実績ベースで実体化されるため、リフレクション経由でしか現れない組み合わせは生成されない
コードストリッピングでメソッドが消える(link.xml)	リンカのデッドコード除去(リンク)。リフレクション呼び出しは「使用」と見なされない
iOSビルドが遅い	生成された膨大なC++のコンパイル(ビルドが遅い理由がフル適用)
IL2CPPの方が速いことが多い	C++コンパイラの最適化(第6部)がフルに掛かる。ただしGCはBoehmのまま(→ GC比較)

ネイティブプラグインとの境界(P/Invoke)¶

// C#側
[DllImport("gamephysics")]                     // ネイティブDLL/静的ライブラリの関数を呼ぶ
private static extern int Simulate(float dt);

// C++側 — extern "C" でC ABIに固定(→ シンボルと名前修飾)
extern "C" __declspec(dllexport) int Simulate(float dt) { /* ... */ return 0; }

境界のルールはDLLのページそのまま: C ABI+プレーンなデータ(構造体はblittableに=参照型・stringを含めない)
呼び出しコストは1回あたり数十〜数百サイクル(マーシャリング)。細かく何度も呼ばず、まとめて渡す(配列でバッチ)が定石
文字列・配列の受け渡しは所有権を明確に(「C#側のメモリをC++が覚えてはいけない」——GCが動かす/回収するため。pinningの概念)

Burstとの関係¶

Burst(HPC# → LLVMで機械語)は「C#のサブセットを、C++並みの最適化で直接コンパイルする」別ルート。IL2CPPが「C#全部をそこそこ速いC++に」なのに対し、Burstは「制限つきC#(Data Locality前提の書き方)を最速に」。制限の内容(参照型禁止・NativeContainer)は、本Wikiで学んだ「速いC++の条件」そのものです。

Unity開発者が誤解しやすい点¶

「IL2CPPにすればC++の速さになる」— 変換されるのはコード。GCと管理ヒープの構造はそのままなので、Allocのスパイクは消えない
「エディタで動けば実機でも動く」— エディタはMono/JIT。AOT制約・ストリッピング・C++最適化の差でIL2CPP実機のみのバグは普通にある(→ Debug/Release差と同じ構図)
生成C++を「読めない魔法」と思わない——変数名は機械的だが、構造は本Wikiで学んだC++そのもの。実機クラッシュの解析で読む日が来る

理解度チェック¶

JITとAOTの違いと、iOSでAOTが必須な理由は?
AOTジェネリック問題とコードストリッピング問題を、C++の語彙(実体化・デッドコード除去)で説明できますか。
P/Invoke境界の設計ルールを2つ挙げてください。

演習¶

自分のUnityプロジェクト(またはサンプルプロジェクト)をIL2CPPでビルドし、生成されたC++(Il2cppBuildCache)から自作クラスに対応するファイルを探して眺めてください。「C#のクラスがC++でどう表現されているか」を3点メモしてください(メソッドテーブル、nullチェックの挿入、など)。

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