C#のリフレクションとは？実行時の型情報取得と活用方法を解説

リフレクション（Reflection）とは

リフレクションは、プログラムの実行時に型情報を動的に取得するための仕組みです。実行中のプログラムのメタデータへアクセスするためのクラスは、System.Reflection 名前空間にまとめられています。

これにより、コンパイル時に型が確定していなくても、実行時にアセンブリの中身を調べたり、オブジェクトを操作したりすることが可能になります。

リフレクションの主な用途

• 属性情報の参照： 実行時にクラスやメソッドに付与された属性の情報を取得・表示できます。
• 型の調査とインスタンス化： アセンブリ内に含まれるさまざまな型を検査し、それらのインスタンスを動的に生成できます。
• 遅延バインディング： メソッドやプロパティへのアクセスを実行時に決定できます。
• 新しい型の作成： 実行時に新しい型を作成し、その型を使って処理を実行できます。

コード例

以下は、カスタム属性を定義し、リフレクションを使ってその属性情報を取得するサンプルです。

using System;

[AttributeUsage(AttributeTargets.All)]
public class HelpAttribute : System.Attribute {
    public readonly string Url;

    public string Topic // Topic は名前付きパラメータ {
        get {
            return topic;
        }
        set {
            topic = value;
        }
    }
    public HelpAttribute(string url) // url は位置指定パラメータ {
        this.Url = url;
    }
    private string topic;
}

[HelpAttribute("Information on the class MyClass")]
class MyClass {
}

namespace AttributeAppl {
    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            // MyClass の型情報を取得
            System.Reflection.MemberInfo info = typeof(MyClass);
            // クラスに付与された属性をすべて取得
            object[] attributes = info.GetCustomAttributes(true);

            foreach (object attribute in attributes) {
                System.Console.WriteLine(attribute);
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

コードの解説

この例では、まず System.Attribute を継承したカスタム属性 HelpAttribute を定義し、MyClass クラスに適用しています。

Main メソッド内では、typeof 演算子によって MyClass の MemberInfo オブジェクトを取得し、GetCustomAttributes(true) メソッドを呼び出すことで、クラスに付与されたすべての属性を実行時に取得しています。最後に、取得した属性情報をコンソールに出力します。

このようにリフレクションを利用すると、コードの構造自体を実行時にプログラムから操作できるようになり、プラグイン機構やシリアライザ、DIコンテナなど、柔軟な設計が求められる場面で幅広く活用されています。