Unity 热更新 之 如何使用 AST 转换 C# -> Lua

本文转自 Unity Connect 博主 郡墙

本篇主要论述 如何将 C# 代码自动转换为 Lua 代码的解决方案

方案流程

1. 利用 Mono ceil 库分析程序集中的类、字段、方法签名，然后将其翻译成对应的 Lua 模块所模拟的类型结构

2. 通过 ILSpy 工具分析 IL 指令集，重建由语句表达式组成的 AST （抽象语法树），并翻译成对应的 Lua 方法体

3. 把 Lua 类型与 Lua 方法体合并成完整的 Lua 代码

按照同样的原理可以翻译成其他的语言 其中 Mono ceil 负责从程序集中提取类、字段、方法； ILSpy （基于 Mono ceil 开发的工具） 则负责分析方法体指令序列。 架构设想

• 整体分析 ： 分析程序集和多程序集关系

• 类型生成 ： 分析程序集中的类、字段、方法，生成对应的 Lua 结构

• 表达式生成 ： 分析方法体，利用 ILSpy 重建 AST，生成对应的 Lua 表达式

翻译流程思路分享

1. 类型结构翻译，通过 Mono.ceil 分析程序集中包含的所有类，以及类中定义的字段和方法，收集到这些信息后，就可以生成 Lua 对应的类型和结构及方法定义（无方法体）

2. 方法体翻译，利用 ILSpy 将方法体中的 IL 指令序列重建成 AST,翻译工具将 AST 转换成 Lua 语句和表达式，形成 Lua 方法体

3. 整合 1，2 步骤

因为源码在编译后，将会对字符串、常量、枚举、计算等进行一系列优化，比如删除无效的无用代码，预处理各种字符串、减少运行时开销等 。对翻译后的 Lua 代码逻辑也是编译器优化后的。 翻译细节分析 类关系

• Partial 类：编译后自动合并，由标准编译器完成

• 匿名类： 编译后生成具体的实名类，由标准编译器完成

• 嵌套类： 生成 Lua 形式的嵌套关系，由工具完成

• 继承类： 生成继承关系的类型，由工具完成

• 泛型类： 编码实现

类成员

• 字段初始化：编译后，在初始化函数中生成赋值过程，由标准编译器完成

• 属性：编译后，添加 get/set 具体函数，由标准编译器完成

• 索引器：编译后，索引对应的函数过程由标准编译器完成

• 扩展方法： 编译后为类扩展的方法变成静态函数调用，由标准编译器完成

• 运算符重载：编译后运算符重载变成具体的函数调用，由标准编译器完成

• 匿名函数：编译后，匿名函数自动变成实名函数，由标准编译器完成

• 方法：生成对应的 Lua 方法，由翻译工具实现

• 构造函数：生成对应的 Lua 初始化函数，由翻译工具完成

• 泛型函数：泛型函数变成函数参数，生成对应的 lua 函数，由翻译工具完成

• 匿名构造函数和类成员初始化：标准编译器将自动合并到构造函数中，由标准编译器完成

• 可选参数：编译后，未填写的参数将自动使用默认值填充，由标准编译器完成

• 多参数：编译后，等价于数组参数，由标准编译器完成

方法体

• Lambda 表达式： 编译后，表达式展开为具体函数调用，由标准编译器完成工作

• 常量： 编译后，常量名被替换为整型值，由标准编译器完成

• 枚举：编译后，引用关系变成类型之间的相互调用，由标准编译器完成

• typeof: 编译后，替换成具体类型，由标准编译器完成

• 泛型构造： 编译后，泛型参数被实例化，由标准编译器完成

• 赋值：生成 Lua 赋值，连续赋值将被拆解，由翻译器完成

• 循环语句：反编译后，所有的循环都变成单一的 Loop 结构，由翻译工具生成 lua 的 for 循环

• 条件语句：生成 Lua 的 if 条件，由翻译工具完成

• switch 语句：由 if 条件判断和 repeat 循环组合模拟，由翻译工具完成工作

• 集合初始化：标准编译器生成结构花指令，由翻译工具完成工作

• try..catch 语句：生成 Lua 的 xpcall，由翻译工具完成工作

• 问号表达式：生成等价的 ‘或与表达式’

• 其他：直接翻译，由翻译工具完成

• 其他高级特由编译器完成

原文链接：https://connect.unity.com/p/unity-re-geng-xin-zhi-ru-he-shi-yong-astzhuan-huan-c-lua?app=true

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