UnmanagedThreadノススメ

2018.09.15
Unity非同期完全に理解した勉強会

Transcript

1. UnmanagedThreadノススメ 2018.09.15 Unity 非同期完全に理解した勉強会 うえした (@ueshita)
2. UnmanagedThreadノススメ 諸注意 • オススメしないです。 • 本 LT は Hack に近いことをやります。 • 各バージョン、各ターゲットで問題なく動 作することは保証しません。 • 参考にされる方は自己責任でがんばっ てください。
3. UnmanagedThreadノススメ LTのテーマ （やりたいこと）
4. UnmanagedThreadノススメ やりたいこと ネイティブプラグインで 作成したスレッドから、 C#の関数を呼び出したい！
5. UnmanagedThreadノススメ ネイティブプラグインで 作成したスレッド アンマネージドスレッド
6. UnmanagedThreadノススメ What’s Unmanaged Thread?
7. UnmanagedThreadノススメ その前に マネージドスレッド
8. UnmanagedThreadノススメ マネージドスレッド • Mono (.NET) が管理しているスレッド。 • [C#] Thread クラス , Task.Run (Thread Pool) 等。 • GC に影響される（ Full GC が走ると一時停止）。 • (Unity や Mono からすると ) 安全なスレッド。
9. UnmanagedThreadノススメ アンマネージドスレッド
10. UnmanagedThreadノススメ アンマネージドスレッド • Mono が管理していないスレッド ◦ [Win32] CreateThread ◦ [POSIX] pthread_create • GC に影響されない。 Full GC が走っても動き続ける。 • (Unity や Mono からすると ) ちょっと危ないスレッド
11. UnmanagedThreadノススメ 危ない？ ちょっと危ないアンマネージドスレッドから マネージド関数を呼び出してもいいの？ • 最悪死に至る (?) • Editor のデバッガが不安定になる (?) • 呼べても Unity の GameObject や コンポーネントに触れないよ！
12. UnmanagedThreadノススメ 安全に呼べないの？
13. UnmanagedThreadノススメ そういえばUnity標準機能の中に… アンマネージドスレッドから マネージド関数を 呼んでいたやつが居た気がする
14. UnmanagedThreadノススメ MonoBehaviour.OnAudioFIlterRead
15. UnmanagedThreadノススメ OnAudioFIlterRead(float[] data, int channels) 再生中のオーディオをリアルタイムに編集できるイベント関数 Unity スクリプトリファレンスから一部抜粋 https://docs.unity3d.com/ja/current/ScriptReference/MonoBehaviour.OnAudioFilterRead.html また、 OnAudioFilterRead は メインスレッドとは別のスレッド（つまりオーディオス レッド）で呼び出されるので、この関数から多くの Unity 関数を呼び出すことはで きません（実行時に警告が表示される）。
16. UnmanagedThreadノススメ オーディオスレッドは GCによって一時停止してはいけない （リアルタイム音声処理が途切れる） OnAudioFilterReadは アンマネージドスレッド から呼び出されているハズ
17. UnmanagedThreadノススメ Unityはどうやって アンマネージドスレッドから 安全にマネージド関数を 呼んでいるのか
18. UnmanagedThreadノススメ Unity の お気持ち を考えよう （いつもの）
19. UnmanagedThreadノススメ そもそも Mono の領域なのでは
20. UnmanagedThreadノススメ Mono の お気持ち を理解しよう
21. UnmanagedThreadノススメ Monoのお気持ちを理解する Unity は Mono の上で構築されている。 Mono のお気持ちを理解することが Unity のお気持ちの理解に繋がる！ Mono のお気持ちの全て↓ https://github.com/mono/mono Mono
22. UnmanagedThreadノススメ よくわかるMonoのお気持ち Embedding Mono https://www.mono-project.com/docs/advanced/embedding/ Mono ランタイムを みんなのアプリに組み込むためのドキュメント この仕組み上で Unity が構築されているよ（たぶん）
23. UnmanagedThreadノススメ アンマネージドスレッド に関する情報を探す
24. UnmanagedThreadノススメ Threading Issuesのところを見る ( 和訳 ) アプリケーションが独自にスレッドを作成し、それらを Mono とやり取りできるようにするには、そのスレッドを登録してランタイム がそのスレッドを認識できるようにする必要があります。 これを行うには、他の Mono API を実行する前に、または管理オブ ジェクトを操作する前に、 mono_thread_attach() 関数を呼び出し ます。
25. UnmanagedThreadノススメ あー mono_thread_attach() ね Unity,Mono完全に理解した
26. UnmanagedThreadノススメ MonoThread* mono_thread_attach(MonoDomain* domain) アンマネージドスレッドをマネージドスレッド化する関数 これを呼び出したスレッドは、以降 Mono に管理される。 内部的には TLS(Thread Local Storage) に マネージドスレッド的なコンテキストが埋め込まれている模様 MonoDomain* は mono_domain_get() で取得したものを指定。
27. UnmanagedThreadノススメ せっかく作った アンマネージドスレッド がマネージドスレッドに なってしまう？
28. UnmanagedThreadノススメ そこで mono_thread_detach()
29. UnmanagedThreadノススメ void mono_thread_detach(MonoThread *thread) マネージドスレッドをアンマネージドスレッドに 戻してやる Mono API MonoThread* で指定したマネージドスレッドは Mono の管理対象から外れる ➡ Full GC の影響を受けなくなる！
30. UnmanagedThreadノススメ 基本戦略 (1) mono_thread_attach() を呼ぶ (2) C# のマネージド関数 ( デリゲート ) を呼ぶ (3) mono_thread_detach() を呼ぶ
31. UnmanagedThreadノススメ Mono APIをどうにかして ネイティブプラグインから呼び出す
32. UnmanagedThreadノススメ Mono APIを取ってくる [Windows] LoadLibrary(“mono.dll”) して GetProcAddress(“mono_thread_attach”) [macOS] libmono.0.dylib をプラグインにリンクして使用。 [Android] dlopen(“libmono.so”) して dlsym(“mono_thread_attach”) でシンボルを取得 [iOS/WebGL] Internal 関数なので extern で宣言して使用 extern “C” MonoThread* mono_thread_attach(MonoDomain* domain);
33. UnmanagedThreadノススメ ターゲットごとにブランチ （#ifdef地獄つらい）
34. UnmanagedThreadノススメ そして様々な 苦難を乗り越え…(?)
35. UnmanagedThreadノススメ とりあえず動いたよ Debug.Log() は普通に呼べるっぽいです。
36. UnmanagedThreadノススメ 懸念点 • mono_thread_attach() / mono_thread_detach() の 実行負荷は？ • attach ~ detach の間は普通に GC に捕まるよね。 • やっぱり Unity オブジェクトは触れないので 使いどころは限られる。
37. UnmanagedThreadノススメ ネイティブプラグイン沼はたのしい （おわり）
38. UnmanagedThreadノススメ (オマケ) MonoThread* mono_thread_current() 現在のスレッドの MonoThread* を返す - マネージドスレッドから呼び出す : MonoThread* を返す - アンマネージドスレッドから呼び出す : NULL を返す ➡ 現在のスレッドがマネージドかアンマネージドか をチェックすることが可能。