参照設定なしでUI AutomationをVBAからフルに叩くライブラリを作った

Posted at 2026-08-11

TL;DR

VBAから UI Automation（Microsoftのアクセシビリティ/自動化API）を参照設定なしで 使えるクラスライブラリを作りました。
CoCreateInstance でCOMオブジェクトを生成し、以降のメソッド呼び出しは全部 DispCallFunc でvtableを直接叩いています。タイプライブラリ参照を一切張らないので、配布先の環境・ビット数に依存しません。
網羅範囲は IUIAutomation 〜 IUIAutomation6、IUIAutomationElement 〜 Element9、全35コントロールパターン、TextRange系まで。67インターフェース / 1,907メソッド。
VBA7以降（Office 2010〜）、32bit / 64bit両対応。依存は oleaut32 / ole32 / kernel32 の標準APIだけ。
リポジトリ: https://github.com/tarboh/VBA_UIAutomation_NoRef （MIT）

何ができるか

まずは動くコードから。ボタンを名前で探して押す例です。

Sub Demo()
    Dim uia As UIAutomation
    Dim root As UIAElement
    Dim btn As UIAElement
    Dim cond As UIACondition
    Dim pat As UIAPatterns

    Set uia = NewUIAutomation()                 ' CUIAutomation8 → 取れた世代まで自動展開
    Set root = uia.GetRootElement()

    Set cond = uia.CreatePropertyCondition(UIA_NamePropertyId, "OK")
    Set btn = root.FindFirst(TreeScope_Descendants, cond)

    Set pat = btn.Patterns
    If pat.Invoke_IsSupported Then pat.Invoke_Invoke
End Sub

FindFirst / FindAll、TreeWalkerでのツリー走査、CacheRequestでの一括取得、ValuePattern・TogglePattern・TextPatternなどのコントロールパターン——ネイティブのUI Automation クライアントAPIで出来ることは、ほぼそのまま書けます。

カーソル直下の要素を拾う補助関数も入れてあります。プロパティやパターンの調査にとても便利です。

Set el = uia.ElementFromCursor()
Debug.Print el.CurrentName & " [" & el.CurrentLocalizedControlType & "]"
Debug.Print el.Patterns.SupportedNames      ' 例: Invoke,LegacyIAccessible,ScrollItem

なぜ「参照設定なし」なのか

VBAでUI Automationを使うと言えば、通常は「参照設定で UIAutomationClient を追加する」やり方が知られています。しかしこれには難点があります。

配布先ごとに参照設定を張り直す必要がある
環境によって型ライブラリのパスやバージョンが違い、参照切れを起こす
そもそも参照を追加してもらう手順自体がハードル

「.bas / .cls をインポートするだけで動く」 状態にしたい。それが出発点でした。参照設定なしでCOMを叩くには、自分でvtableを辿るしかありません。

仕組み: `DispCallFunc` でvtableを直接叩く

COMインターフェースは、実体としては 関数ポインタの配列（vtable） です。IUnknown の QueryInterface / AddRef / Release が先頭の0・1・2番目を占め、独自メソッドは3番目から並びます。

oleaut32 の DispCallFunc を使うと、このvtable上の関数を「型情報つきで」呼び出せます。ライブラリの心臓部はこの薄いラッパ一本です。

' UiaInvoke(pThis, vtblIndex, argSpec, arg1, arg2, ...) As Long   ' 戻り値は HRESULT
hr = DispCallFunc(pThis, vtblIndex * PTR_SIZE, CC_STDCALL, VT_I4, _
                  cActuals, vTypes(0), pArgs(0), vRet)

argSpec は引数1個につき1文字の型指定です（L=Long, P=ポインタ幅, S=BSTR, V=VARIANT…）。DispCallFunc に渡すVARTYPEと、実際に渡すVARIANTの中身がズレると平気でゴミを読むので、指定した型ちょうどに強制変換してから渡す のがキモです。

例えば IUIAutomationElement::FindFirst（vtable 5番）はこう呼びます。

Public Function FindFirst(ByVal scope As Long, ByVal condition As UIACondition) As UIAElement
    Dim hr As Long
    Dim p_condition As LongPtr
    If Not condition Is Nothing Then p_condition = condition.Ptr
    Dim retVal_ As LongPtr
    hr = UiaInvoke(m_p, 5, "LPP", scope, p_condition, VarPtr(retVal_))
    UiaCheck hr, "IUIAutomationElement.FindFirst"
    If retVal_ <> 0 Then
        Set FindFirst = New UIAElement
        FindFirst.Attach retVal_
    End If
End Function

[out] で返ってきたインターフェースポインタは自動でラッパクラスに包み、参照カウントは Class_Terminate で Release します。呼び出し側は参照カウントを意識せずに済みます。

1,907メソッドをどうやって用意したか

ここが一番の勘所でした。vtableのインデックスと引数の型を、1,907メソッド分すべて正確に用意する 必要があります。手で写経するのは非現実的です（そして一箇所間違えると即クラッシュ）。

そこで Windows SDKの UIAutomationClient.h を解析して、VBAコードを機械生成する アプローチを取りました。

ヘッダのCスタイル定義には、こういうvtable構造体が含まれています。

typedef struct IUIAutomationElementVtbl {
    ...
    DECLSPEC_XFGVIRT(IUIAutomationElement, FindFirst)
    HRESULT ( STDMETHODCALLTYPE *FindFirst )(
        __RPC__in IUIAutomationElement * This,
        /* [in] */ enum TreeScope scope,
        /* [in] */ __RPC__in_opt IUIAutomationCondition *condition,
        /* [retval][out] */ ... IUIAutomationElement **found);
    ...
} IUIAutomationElementVtbl;

この構造体は 継承元のメソッドも含めて、実メモリ上の並び順 で列挙されています。つまり DECLSPEC_XFGVIRT 行を上から数えれば、それがそのままvtableインデックスになります。[in] / [out] / [retval] の属性も引数コメントに残っているので、そこから戻り値と引数を判定できます。

Pythonのツールで、

parse_uia_header.py … ヘッダを解析してvtable一覧をJSON化（未解析0件）
gen_constants.py … UIA_NamePropertyId などのID定数391個＋列挙値38種を抽出
gen_vba_classes.py … 上記から .cls を生成
lint_vba.py … VBEに入れる前の構造チェック
export_ansi.py … CP932 + CRLFに変換

を通しで走らせると、ライブラリ一式が出力されます。SDKが更新されても再生成するだけです。

モジュール数を抑える: 統合クラスと遅延QueryInterface

素直に1インターフェース1クラスで生成すると、67個ものクラスモジュールになってしまい、インポートが大変です。そこで関連するインターフェースを 1クラスに統合 しました。

クラス	統合内容	メソッド数
`UIAutomation`	`IUIAutomation` 〜 `IUIAutomation6`	76
`UIAElement`	`IUIAutomationElement` 〜 `Element9`	116
`UIAPatterns`	全35コントロールパターン	217
`UIACondition`	`Condition` と派生5種	11
`UIATextRange`	`TextRange` 〜 `TextRange3`	22

結果、67インターフェースが15クラス + 標準モジュール7個 に収まりました。

統合クラスの中では、世代/パターンごとにインターフェースポインタを別々に保持します。ポイントは 遅延QueryInterface です。要素は大量に生成されるので、UIAElement を作るたびに Element2 〜 Element9 を毎回QIするのは無駄が大きい。そこで その世代のメソッドが最初に呼ばれたときだけ QIするようにしました。

' IUIAutomationElement5 が宣言するメソッドは、初回呼び出し時に Element5 を QI してから叩く
Public Function CurrentLandmarkType() As Long
    hr = UiaInvoke(V(5, "CurrentLandmarkType"), 104, "P", VarPtr(retVal_))
    ...
End Function

未サポートの世代を呼ぶと「CurrentLandmarkType には IUIAutomationElement5 が必要ですが、この環境では利用できません」と分かりやすく落とします。el.Supports(5) で事前判定もできます。

`CopyMemory` を使わない（Windows Defender対策）

CopyMemory（= kernel32!RtlMoveMemory）は、Windows Defenderのリアルタイム保護に監視されやすく、呼び出しのたびに走査が入って遅延を招く ことがあります。文字列プロパティは高頻度で読むので、ここからRtlMoveMemoryを完全に排除しました。

BSTRの受け取り … COMメソッドの BSTR* retVal に、VBA文字列変数のスロットアドレス（VarPtr(s)）を直接渡す。COM側が書き込んだBSTRをそのままVBAが所有・解放するので、コピーもAPI呼び出しもゼロ。
```
Public Function CurrentName() As String
    hr = UiaInvoke(V(1, "CurrentName"), 23, "P", VarPtr(CurrentName))
    UiaCheck hr, "IUIAutomationElement.get_CurrentName"
End Function
```
POINTの値渡し … 8バイトへのパックを算術で組み立てる。ElementFromPoint は32/64bitでABIが違いますが、64bitでは (y << 32) | (x & 0xFFFFFFFF) を算術で作ります（負座標もそのまま正しく入る）。
生ポインタ操作 … どうしても任意アドレスの読み書きが要る箇所は、VBAの配列（SAFEARRAY）の内部記述子を自作のものへ差し替え、その配列を窓口にしてメモリに触る手法を使います（Cristian Buse氏らの手法）。RtlMoveMemory を一切経由しません。

ハマったVBA固有の罠

「Cのvtableを機械生成する」と一見きれいに聞こえますが、実際には VBAの言語仕様との衝突 が延々と出てきました。生成器が生むコードがコンパイルすら通らない、というやつです。代表的なものを挙げます。

<< はVBAに無い … ヘッダの enum { A = (1 << 0) } のようなC定数式を文字列置換で移すと、<< が素通りしてコンパイルエラー。→ 生成時に式を評価して数値だけ出す ようにした（VisualEffects_Shadow As Long = 1 ' ( 1 << 0 )）。
Release はIUnknownと衝突 … VBAのクラスモジュールは既定インターフェースがIDispatch派生なので、QueryInterface / AddRef / Release / Invoke などは最初からメンバとして存在する。同名を宣言すると「このメンバー識別子は既にオブジェクトモジュールの中に存在しています」。→ ReleasePtr に改名。
array / text は予約語 … 引数名に使うと Expected: identifier。→ VB6/VBAの予約語一覧全体で照合して array_ などに退避。
.cls はCRLF必須 … LF単独だとVBEがクラスヘッダを認識できず、標準モジュールとして取り込まれる。→ CRLFに正規化。
文字コードはCP932 … VBEのインポートはANSIコードページで読むので、UTF-8のままだと日本語コメントが化ける。
モジュールレベルの宣言は全プロシージャより前 … Private Const を関数の後に置くと「プロシージャの外では無効です」。
標準モジュールの Public Type はクラスの公開シグネチャに使えない … 矩形・座標は UIARect / UIAPoint クラスでやり取りするようにした。

これらは一度踏むたびに lint_vba.py に検査を追加 していきました。今では改行・エンコーディング・クラスヘッダ・予約メンバ名・予約語識別子・C演算子・宣言位置・UDTシグネチャなどを、VBEに入れる前に機械的に弾いてくれます。

インストール

dist/ の .bas / .cls をVBEにインポートするだけです。数が多いので一括インポート用モジュールを同梱しています。

トラストセンターで「VBA プロジェクトオブジェクトモデルへのアクセスを信頼する」を有効化
modUIA_Install.bas だけ手でインポート
イミディエイトウィンドウで ImportAll を実行し、dist フォルダを指定
終わったら modUIA_Install は削除してOK

インポート後は 参照設定を一切追加せずに UI Automationが使えます。

まとめ

参照設定なし・依存なしで、UI AutomationをVBAからフルに叩けるようにしました。
実現の核は DispCallFunc によるvtable直叩きと、SDKヘッダからのコード自動生成です。
VBA固有の地雷はlinterで機械的に潰す方針にしています。

生ポインタを自分で叩きたい人向けに、vtableインデックスの一覧（docs/uia_vtable.md）も同梱しています。

リポジトリはこちらです。よかったらスターやフィードバックをいただけると嬉しいです。

https://github.com/tarboh/VBA_UIAutomation_NoRef

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