[KGC2014] 두 마리 토끼를 잡기 위한 C++ - C# 혼합 멀티플랫폼 게임 아키텍처 설계

Ad

Ad

Ad

Ad

Ad

Ad

Ad

Ad

Ad

Ad

Ad

Ad

두 마리 토끼를 잡기 위한
C++ - C# 혼합 멀티플랫폼
게임 아키텍처 설계
㈜이노스파크
Technical Director
김성균

목차
1. 개요
2. C# (.NET) 실행환경
3. 언어 간 인터페이스 결합 자동화
4. 언어 간 개체 결합
5. 결론
6. 부록

동기
 빠른 성능
 구현의 자유성
 높은 이식성
− 코딩의 실수는 치명적
− 낮은 생산성
 높은 생산성 (문법, OOP …)
 적절한 성능
 C++와 유사한 문법
− 저수준 제어 어려움
− ...

목표
언어간 코드 연동을 위한 작업량 최소화
코드를 다른 언어로 손쉽게 변환
• 성능이 중요한 기능
• 저수준 제어
• 외부 라이브러리 연동
• 빠른 구현과 잦은 변경이 필
요한 상위 수준의 기능들
• 성...

Native
Code
Script
Lib

구성 요소
C# 런타임
언어 간 인터페이
스 자동화
언어 간 개체 결합

C# (.NET) 실행환경

Mono™ = Microsoft .NET의 포팅
≈ 오픈소스, 공짜 아님

각 플랫폼용 Mono 빌드
소스코드
mono
Runtime
(.a .so .lib .dll)
make
make
configure
Compiler

App
Embedded Mono
Native Runtime
.NET Assembly
로드 & JIT 컴파일
컴
파
일
JIT / AOT Binary
Mono Runtime
실행
.NET Compile...

임베딩을 위한 C# 코드 처리
.NET Compiler
monolinker
mono
Reduced Assembly
.NET Assembly
Stripped Assembly
mov …
push …
call...

Embedded Mono 유의사항
Ahead-of-Time 컴파일
– Just-in-Time 실행을 지원하지 않는 OS를 위함
– 실행될 CPU/OS 마다 별도의 Mono 컴파일러와 런타임 필요
– 실행파일 크기...

언어 간 인터페이스 결합 자동화

목표: 언어간 혼용의 자유도
class Character
{
void SetPosition( float );
float position;
};
class Character
{
void Touched() …...

목표: 언어간 혼용의 자유도
void Character::Touched()
{
SetPosition( position + 1 );
}
class Character
{
void SetPosition( floa...

목표: 언어간 혼용의 자유도
void Character::SetPosition( float position )
{
…
health = …
UpdateUI();
}
class Character
{
void...

목표: 언어간 혼용의 자유도
• 구현의 특성에 가장 적합한 언어에서 코딩
• C# 모듈을 C++ 처럼, C++ 모듈을 C# 처럼 사용
• 인터페이스용 코드 필요
– 각 타입에 대한 메타정보 등록 코드
– 호출 ...

언어간 인터페이스 자동생성
C++ 소
스코드
(.h)
C# 소스
코드
C++ 인
터페이스
C# 코드
C# 인터
페이스
C++ 코
드
2
3
4
1
CppSharp
CXXI
…

C#을 위한 C++ 인터페이스 자동생성
CppSharp
CXXI
+ Clang
1. C++ 헤더파일들을 파싱(!)하여 인터페이스들 분석
2. (C++ 인터페이스를 Mono에 노출하는 C++ 코드)와
이를 호출...

C++ 파싱 - Clang
 LLVM 컴파일러의 C/C++ 파서
 상용 제품 수준
 Visual C++ 구문들도 인식
 불완전한 구문에 의해 파싱이 실패하지 않음
 libclang을 이용하여 스크립트 ...

C++ 인터페이스 생성 예제 (CppSharp)
// C++ 소스코드
class Foo
{
int variable;
int DoSomething ( int arg1, std::string arg2 );
}; ...

$C++ 인터페이스 생성 예제 (Embedded) // C++ 소스코드 #define EXPORT __attribute__((annotate(“ExportToMono”))) class EXPORT Foo { in...$

C++ 인터페이스 생성 예제 (Embedded)
// 자동 생성된 클래스 등록 코드에 의한 실제 내부 작동
RegisterNativeClass<Foo>();
// Foo 타입에 대한 RTTI등 각종 기본 정보들 등...

C++ 인터페이스 생성 예제 (Embedded)
// 자동 생성된 C#용 인터페이스 코드
class Foo
{
// C++의 메소드들 등록
[MethodImplAttribute(MethodImplOptions....

C++를 위한 C# 인터페이스 자동생성
1. .NET reflection을 사용하여 DLL 안의 인터페이스
들 추적
2. DLL 인터페이스를 호출할 수 있는 C++ 코드 생성
3. C++ 게임코드에서 인터페이스 ...

C# 인터페이스 생성 예제 (Delegate)
// 자동 생성된 C# 인터페이스 코드
partial class Foo
{
void ExposeToNative() {
RegisterMonoMethod( 0, ()...

C# 인터페이스 생성 예제 (Embedded)
// C# 소스코드
[Export]
class Foo
{
// 자동 생성된 C++용 인터페이스 코드
class Foo
{
int variable;
int D...

언어 간 개체 결합

언어 간 결합의 깊이
모듈 간 결합 다른 객체 간 결합 객체 수준 결합
C++ Class
C++ variables
C++ methods
C# Class
C# variables
C# methods
Hybri...

객체 수준 결합
단일 메모리의 구역 분할
• C# 클래스 선언에서 C++ 클래스의
영역 미리 선언 필요
• 개체의 수명은 C#에 의해서만 관
리되어야 함
• C++ new/delete 사용 불가

객체 수준 결합
개체 분할, 논리적 결합
• 독립적인 C++개체와 C#개체
• 필요할 때에만 상대개체 생성 가
능
• 자동생성된 소스코드 빌드에 유리
(partial class)
• 개체 수명관리가 핵심

Garbage Collection vs new/delete
C++ 개체가 소유자
mono_gchandle_new
mono_gchandle_free
C# 개체가 소유자 상호 참조
new / delete
gcha...

상대 개체 동적생성 예제
// 자동생성된 C++용 인터페이스 코드
class FooProxy
{
FooProxy( Foo* nativeObject )
{ // C#측의 Foo 개체가 없으면 생성 }
int D...

삭제 - Garbage Collector 연동
살아있는 쌍 GC 활성화 Native 삭제
GC handle
3 1
Mono GC에 의
해 제거 가능
Mono GC에 의
해 제거 방지
Mono
GC
Na...

최종 형태
Data Engine
부분 최적화
과거의
게임코드

결론
Roslyn
.NET Native, IL2CPP
CppSharp, Script#
거의 모든 플랫폼에서 .NET과 C# 사용 가능
언어간 혼합의 자동화 → 더욱 높은 생산성과 이식성
.NET과 C#은 여전...

Q&A
감사합니다

참고자료
.NET
– Reflection: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/f7ykdhsy(v=vs.110).aspx
– Garbage Collection: http://ms...

iOS 시뮬레이터용 Mono 런타임 configure
• --build=i386-apple-darwin13.0.0
• CC, CXX=<Xcode
configure
path>/Contents/Developer/Pl...

iOS 기기용 Mono 런타임 configure
• --host=arm-apple-darwin10
• --target=arm-apple-darwin10
• CC, CXX=<Xcode
Mono 3.2의 경우 XCo...

Android 기기용 Mono 런타임 configure
• --host=arm-linux-androideabi
• --target=arm-linux-androideabi
• CC, CXX=<Xcode
path>/...

C++ → Lua 예제
// 자동 생성된 클래스 등록 코드에 의한 실제 내부 작동
RegisterNativeClass<Foo>();
// 클래스를 lua table로 생성
lua_createtable( “Foo”...

$Lua → C++ 예제 // lua 소스코드 Foo = { variable = 0, int_DoSomething = function( int_arg1, string_arg2 ) … end // 자동 생성된 ...$

[KGC2014] 두 마리 토끼를 잡기 위한 C++ - C# 혼합 멀티플랫폼 게임 아키텍처 설계

[KGC2014] 두 마리 토끼를 잡기 위한 C++ - C# 혼합 멀티플랫폼 게임 아키텍처 설계

[KGC2014] 두 마리 토끼를 잡기 위한 C++ - C# 혼합 멀티플랫폼 게임 아키텍처 설계

[KGC2014] 두 마리 토끼를 잡기 위한 C++ - C# 혼합 멀티플랫폼 게임 아키텍처 설계