C++嵌入Mono调用MSBuild编译C#程序时遇System.Runtime加载失败

问题描述 #

在C++中嵌入C# Mono运行时，使用MSBuild编译（编译过程正常），预期控制台输出Bark!!!，但实际触发未处理异常及断言错误，核心提示为无法加载运行时关键类型Main.Program，根源是无法加载程序集System.Runtime, Version=6.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a或其依赖项。

环境与已完成排查：

• 安装x86版本Mono至C:\Program Files (x86)\Mono，构建配置为x86 Debug
• 使用MSBuild编译（xbuild已弃用；通过msc编译可正常运行，但需手动处理NuGet包，MSBuild更便捷）
• 已完成排查步骤：
  • 确认Mono的lib文件夹存在System.Runtime程序集
  • 验证mono_set_dirs路径设置正确
  • 将System.Runtime从4.3.1降级至4.0.0，问题未解决

需求：

1. 解决上述程序集加载错误
2. 若MSBuild与Mono存在兼容问题，说明为msc编译添加NuGet包的方法

解决方法 #

一、修复MSBuild下Mono加载System.Runtime的问题 #

1. 添加程序集绑定重定向
   在C#项目的App.config中添加绑定重定向配置，将高版本System.Runtime映射到Mono兼容的版本：

   <configuration>
     <runtime>
       <assemblyBinding xmlns="urn:schemas-microsoft-com:asm.v1">
         <dependentAssembly>
           <assemblyIdentity name="System.Runtime" publicKeyToken="b03f5f7f11d50a3a" culture="neutral" />
           <bindingRedirect oldVersion="0.0.0.0-6.0.0.0" newVersion="4.0.0.0" />
         </dependentAssembly>
       </assemblyBinding>
     </runtime>
   </configuration>
   

   确保该配置文件被MSBuild复制到输出目录（可在.csproj中设置<CopyToOutputDirectory>PreserveNewest</CopyToOutputDirectory>）。

2. 强制生成Mono兼容的程序集
   修改C#项目的.csproj文件，添加以下属性，强制编译为.NET Framework 4.7.2兼容版本，避免引入.NET Core/.NET 6的依赖：

   <PropertyGroup>
     <TargetFramework>net472</TargetFramework>
     <LangVersion>7.3</LangVersion>
     <DisableImplicitFrameworkReferences>false</DisableImplicitFrameworkReferences>
   </PropertyGroup>
   

   同时移除所有针对.NET Core/.NET 5+的NuGet包引用，仅保留.NET Framework兼容的包。

3. 手动添加程序集搜索路径
   在C++代码中，调用mono_add_assembly_search_path添加Mono的官方程序集路径，以及MSBuild输出目录中NuGet包的存放路径：

   // 添加Mono的.NET Framework兼容程序集路径
   mono_add_assembly_search_path("C:\\Program Files (x86)\\Mono\\lib\\mono\\4.7.2-api");
   // 添加NuGet包中System.Runtime的路径
   mono_add_assembly_search_path("你的C#项目输出目录\\packages\\System.Runtime.4.0.0\\lib\\net46");
   

二、为msc编译添加NuGet包的方法 #

若MSBuild与Mono的兼容问题无法解决，可通过以下步骤为msc（Mono C#编译器）配置NuGet包：

1. 下载NuGet包
   使用NuGet CLI命令下载指定版本的包到本地目录：

   nuget install System.Runtime -Version 4.0.0 -OutputDirectory packages
   

2. 编译时引用程序集
   调用msc编译C#代码时，通过-r参数指定NuGet包中的程序集路径：

   mcs /target:library /r:packages\System.Runtime.4.0.0\lib\net46\System.Runtime.dll Program.cs
   

3. 封装批处理脚本简化操作
   将下载和编译命令写入批处理脚本，避免重复输入：

   @echo off
   nuget install System.Runtime -Version 4.0.0 -OutputDirectory packages
   mcs /target:library /r:packages\System.Runtime.4.0.0\lib\net46\System.Runtime.dll Program.cs
   

内容的提问来源于stack exchange，提问作者S.T.A.L.K.E.R