2023年11月29日发(作者：)

Unity中SLua、Tolua、XLua和ILRuntime效率评测

Unity脚本效率评测

⽤例版本

Unity5.6.0p3

SLua 1.3.2

Tolua# github 2017/4/25 19:08:37

XLua 2.1.7

ILRuntime 1.11

Lua: luajit-2.1.0-beta2

测试环境

Smartian T2、Win7(64bit)

实验⽅案

总共设计了17个Test，分别从以下3个⽅⾯来考察脚本效率（JIT和⾮JIT），实验结果取10次的平均值，时间单位为ms。通过实验数据简

单分析原因（Lua插件会横向对⽐，ILRuntime会单独考虑，因为毕竟C#和Lua本⾝差别较⼤）。

1. Mono -> Script，Mono调⽤脚本

2. Script -> Mono，脚本调⽤Mono

3. Script⾃⾝，脚本⾃⾝执⾏效率

Mono -> Script

Test11Test12Test13Test14Test15Test16Sum

Tolua1864495984075777592978

SLua315751901757125318835863

XLua1459241010573150719296091

ILRuntime7114223683793973932672

Tolua(JIT)1684545924165788263037

SLua(JIT)384842956824132834397775

XLua(JIT)1899571047608154017006043

ILRuntime(JIT)1232892903969117511026275

Lua分析：

-- Test11

function EmptyFunc()

_V0 = _V0 + 1

end

_V0 = 1 -- Test12

_V1 = "12345" -- Test13

_V2 = () -- Test14

_V3 = (1, 2, 3) -- Test15

_V4 = {1, 2, 3} -- Test16

Test11为Mono调⽤脚本中空⽅法，Test12~16为测试Mono到脚本中取变量（ILRuntime代码类似，访问类的static函数与变量）。

ILRuntime因为没有变量类型的转换所以效率最为优秀（JIT模式下使⽤的是Mono的反射取值所以会更慢，ILRuntime内部可能对类型变量

有缓存，所以⽐反射快很多），Lua中可以看到Tolua的综合性能尤为突出（所有测试均好于其他Lua）。

对⽐Tolua和SLua的实现发现，Tolua会尽量减少与C++通信的次数，因为c#与c++通信会有⼀定效率损耗（参数的Marshaling等），虽

然是Mono与Lua通信，但是其中还夹着⼀层C++，所以Mono与Lua通信的主要优化思路就是减少与C++的通信，从实验数据来看Tolua的

这种优化效果是很明显的。

// SLua的函数调⽤

public bool pcall(int nArgs, int errfunc)

{

if (!Thread())

{

or("Can't call lua function in bg thread");

return false;

}

_getref(L, valueref);

if (!_isfunction(L, -1))

{

_pop(L, 1);

throw new Exception("Call invalid function.");

}

_insert(L, -nArgs - 1);

if (_pcall(L, nArgs, -1, errfunc) != 0)

{

_pop(L, 1);

return false;

}

return true;

}

// Tolua的函数调⽤

public void Call()

{

BeginPCall();

PCall();

EndPCall();

}

public int BeginPCall(int reference)

{

return _beginpcall(L, reference);

}

public int LuaPCall(int nArgs, int nResults, int errfunc)

{

return _pcall(L, nArgs, nResults, errfunc);

}

public void LuaSetTop(int newTop)

{

_settop(L, newTop);

}

对⽐SLua和Tolua代码的函数调⽤部分，发现SLua的C++调⽤多余Tolua两倍左右，所以效率⾼下⽴见。变量读取读者可以⾃⾏对⽐，总

结就是Tolua通过减少C++调⽤的⽅式来优化效率，后期对Lua的进⼀步优化也要遵循这个思路。

ILRuntime分析：

实验发现解释执⾏下，ILRuntime的获取变量的效率要明显好于Lua，主要是因为都是C#对象，不需要进⾏类型转换。ILRuntime的JIT模

式其实是⽤的Mono的，效率反⽽⽐解释执⾏更低，猜测是因为JIT下主要采⽤反射调⽤函数和取变量，⽽ILRuntime的解释器可能内部有缓

存（因为没看过实现，都是不负责任猜测）。

Script->Mono

Test0Test1Test2Test3Test4Test5Test6Test7Test10Sum

Tolua675797141035483934340716819157426

SLua768640230546611104083943379129910774

XLua59064885044507751213695126784514989

ILRuntime11521054401231599843710263272143413703

Tolua(JIT)6127017.4357823318371288843871

SLua(JIT)7326795.446511974111016513074974

XLua(JIT)63666883124387671303734134091115113

ILRuntime(JIT)721978426040233219303771651

Lua分析：

function Test0(transform)

local t = ()

for i = 1,200000 do

on = on

end

return () - t

end

function Test1(transform)

local t = ()

for i = 1,200000 do

transform:Rotate(up, 1)

end

return () - t

end

function Test2()

local t = ()

for i = 1, 2000000 do

local v = (i, i, i)

local x,y,z = v.x, v.y, v.z

end

return () - t

end

function Test3()

local t = ()

for i = 1,20000 do

()

end

return () - t

end

function Test4()

local t = ()

local tp = typeof(SkinnedMeshRenderer)

for i = 1,20000 do

local go = ()

go:AddComponent(tp)

local c = go:GetComponent(tp)

eShadows=false

end

return () - t

end

function Test5()

local t = ()

for i = 1,200000 do

local p = osition

--t

end

return () - t

end

function Test6()

local Vector3 = Vector3

local t = ()

for i = 1, 200000 do

local v = (i,i,i)

ize(v)

end

return () - t

end

function Test7()

local Quaternion = Quaternion

local t = ()

for i=1,200000 do

local q1 = (i, i, i)

local q2 = (i * 2, i * 2, i * 2)

(ty, q1, 0.5)

总体效率还是Tolua胜出，其中XLua在Test2中较⽐SLua、Tolua差出不⽌⼀个数量级，主要是因为Tolua和SLua对于Unity的值类型变量

做了lua的实现，这种值类型SLua和Tolua中是⼀个table，⽽在XLua中是⼀个Userdata，所以SLua和Tolua在做Test2的时候并没有跟

Unity交互（从JIT结果也能看出来，JIT不能处理C函数，所以JIT后Test2效果提升明显），⽽XLua需要频繁和Unity交互，效率消耗明

显。对于对象类型的变量，3种lua处理机制是雷同的，只是内部实现细节不⼀样⽽已，细节不再本⽂讨论范围内，从实验数据上来看，还是

Tolua的内部实现更加效率。，这篇⽂章对C#与Lua的交互原来有⾮常详细的说明，虽然插件后续有改进，但是核⼼思想还是不变的。

ILRuntime分析：

数据上来看ILRuntime解释器的效率还是很⾼的并不⽐lua慢太多，但是对于Vector3这种Unity值类型的处理跟lua差距⽐较⼤（主要是因

为SLua和Tolua中的Unity值类型其实就是table，等于没有跟Unity交互）。ILRuntime还是⼀个很有潜⼒的Unity热更解决⽅案的，毕竟

C#配合VS的开发效率还是⽐Lua⾼不少的。其中的JIT部分是Mono层的，跟本⾝的C#代码是没有区别的，不参与对⽐。

Script⾃⾝

Test8Test9Sum

Tolua25442464500

SLua25547665022

XLua31145064817

ILRuntime8527904879900

Tolua(JIT)46371417

SLua(JIT)48414463

XLua(JIT)40469510

ILRuntime(JIT)222313536

function Test8()

local total = 0

local t = ()

for i = 0, 1000000, 1 do

total = total + i - (i/2) * (i + 3) / (i + 5)

end

return () - t

end

function Test9()

local array = {}

for i = 1, 1024 do

array[i] = i

end

local total = 0

local t = ()

for j = 1, 100000 do

for i = 1, 1024 do

total = total + array[i]

end

end

return () - t

end

因为Lua全部使⽤的是LuaJIT2.1.0B2版本，所以其实脚本⾃⾝的效率理论上应该是⼀致的，从数据上看也差不多。实验结果上主要体现了