【.NET】リフレクション入門

リフレクションとは？

普段業務でC#を使用していますが、.NETフレームワークにはリフレクションなる機能が存在しているらしい。知らなかった😩

愛用しているPerplexity様に、「C#マスターになるためには必須の知識です」とアドバイスいただきました。

これは入門するしかない！

ということで、まずは公式ドキュメントを見てみましょう。

System.Reflection 名前空間内のクラスを System.Type と共に使用すると、読み込まれたアセンブリについての情報、およびそのアセンブリ内に定義されているクラス、インターフェイス、値型 (つまり、構造体と列挙) などの型を取得できます。 また、リフレクションを使用すると、実行時に型インスタンスを作成したり、作成した型インスタンスを呼び出したり、アクセスしたりできます。

※リンクは記事の最後に載せてます。

名前空間で言うとSystem.Reflectionに存在する機能が該当します。

大きく分けて以下の2点が実現可能みたいですね。

• アセンブリの情報取得(アセンブリ内に定義されてれるオブジェクトの型取得)
• 実行時に型インスタンスの生成、および作成した型へのアクセス

なるほど…

物は試しということでとりあえず使ってみることにします。

アセンブリの情報取得

まずは、アセンブリ情報を格納しているSystem.Reflection.Asemblyを見てみます。

公式ドキュメントの実装例をそのままお借りします。

using System;
using System.Reflection;

// object型のアセンブリ情報を取得して出力
Assembly a = typeof(object).Module.Assembly;
Console.WriteLine(a.FullName);

👇出力内容

System.Private.CoreLib, Version=8.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=7cec85d7bea7798e

カンマ区切りで
"アセンブリ名, バージョン, カルチャ, 公開キートークン"
が取得できていることが確認できますね。

特定の型のコンストラクター情報を取得

コンストラクタがたくさんあるクラスってややこしいですよね。
それもリフレクションを使えば一覧で情報を取得できます。

System.Stringのコンストラクタを一覧で見てみましょう。

using System;
using System.Reflection;

// GetConstructor()を使ってstringのコンストラクタ情報を取得
// https://learn.microsoft.com/ja-jp/dotnet/api/system.type.getconstructor?view=net-9.0
ConstructorInfo[] constructorInfos = typeof(string).GetConstructors();

// 一覧で出力
foreach (ConstructorInfo info in constructorInfos)
{
    Console.WriteLine(info);
}

👇出力内容

Void .ctor(Char[])
Void .ctor(Char[], Int32, Int32)
Void .ctor(Char*)
Void .ctor(Char*, Int32, Int32)
Void .ctor(SByte*)
Void .ctor(SByte*, Int32, Int32)
Void .ctor(SByte*, Int32, Int32, System.Text.Encoding)
Void .ctor(Char, Int32)
Void .ctor(System.ReadOnlySpan`1[System.Char])

ややこしいコンストラクタの引数が一目瞭然ですね。
.ctorはコンストラクタを表すそうです。

特定の型のpublicメンバー情報を取得

続いては、System.Reflection.MemberInfoを使ってみます。
プログラム実行中に任意の型のpublicメンバーを取得できます。

objectに定義されているメンバーを取得してみます。

using System;
using System.Reflection;

// Type.GetMembers()を使ってMemberInfoを取得
// http://learn.microsoft.com/ja-jp/dotnet/api/system.type.getmembers?view=net-9.0
MemberInfo[] memberInfos = typeof(object).GetMembers();

// 一覧で出力
foreach (MemberInfo member in memberInfos)
{
    Console.WriteLine(member.Name);
}

👇出力内容

GetType
ToString
Equals
Equals
ReferenceEquals
GetHashCode
.ctor

System.Objectクラスに定義されているpublicメンバーが取得できました👏
ちなみにpublicメンバーという指定だけではなく、同じ方法でメソッド、フィールド、プロパティを分けて取得することもできます。

使用するメソッドは下記の通り。

取得したい情報	使用するメソッド
pulicメンバー	GetMenbers()
メソッド	GetMethods()
フィールド	GetFields()
プロパティ	GetProperties()

代表的な機能

最後に、リフレクションの代表的な機能をまとめておきます。

• Assembly
  アセンブリ定義の読み込み、アセンブリからの型検索、インスタンス生成
• Module
  モジュール内のクラスなどの探索（グローバルメソッドや固有の非グローバルメソッドも可）
• ConstructorInfo
  コンストラクターの名前、パラメーター、アクセス修飾子、および実装詳細を探索
• MethodInfo
  メソッドの名前、戻り値の型、パラメータ、アクセス修飾子、および実装の詳細を検出
• FieldInfo
  フィールドの名前、アクセス修飾子、実装の詳細の検出、および値の取得・設定
• EventInfo
  イベントハンドラーの名前、データ型、カスタム属性、宣言型等の探索、およびイベントの追加・削除
• PropertyInfo
  プロパティの名前、データ型、宣言型、リフレクションされた型、読み取り専用・書き込み専用のどちらか等の探索、および値の取得・設定
• ParameterInfo
  パラメーターの名前、データ型、入出力どちらか、メソッドシグネチャ内のパラメータの位置等の探索
• CustumAttributeInfo
  MetadataLoadContextまたはリフレクション専用のコンテキスト (.NET Framework) で作業する際に、カスタム属性に関する情報を検出する

公式ドキュメント