C#のリフレクションとは？実行時に型情報と属性を取得する方法を解説

C#におけるリフレクション（Reflection）とは、プログラムの実行時に型（クラス・構造体・インターフェースなど）の情報を動的に取得・操作するための仕組みです。通常、コードはコンパイル時に型が確定しますが、リフレクションを使うことで、実行中にアセンブリやメタデータへアクセスし、クラスのメンバー（メソッド・プロパティ・フィールド）や属性（Attribute）の情報を調べることができます。

System.Reflection名前空間

実行中のプログラムのメタデータにアクセスするためのクラス群は、System.Reflection名前空間にまとめられています。この名前空間には、Type、MemberInfo、MethodInfo、PropertyInfoなど、型情報を扱うための重要なクラスが含まれています。

MemberInfoオブジェクトによる属性の検出

クラスに関連付けられた属性（カスタム属性）を調べるには、まずSystem.ReflectionのMemberInfoオブジェクトを初期化する必要があります。

以下のように、対象となるクラスのオブジェクトを設定します。

System.Reflection.MemberInfo info = typeof(MyClass);

typeof()演算子を使うことで、指定したクラスのTypeオブジェクトを取得できます。このオブジェクトに対してGetCustomAttributes()メソッドを呼び出すことで、そのクラスに適用されたすべての属性を取り出せます。

サンプルコード：カスタム属性の取得

次の例では、独自のHelpAttributeクラスを定義し、それをMyClassに適用した上で、リフレクションによって属性情報を取得しています。

using System;
using System.Reflection;

[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TypeオブジェクトからMemberInfoを取得
            System.Reflection.MemberInfo info = typeof(MyClass);

            // 適用されているすべての属性を取得
            object[] attributes = info.GetCustomAttributes(true);

            for (int i = 0; i < attributes.Length; i++) {
                System.Console.WriteLine(attributes[i]);
            }

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

コードのポイント

• HelpAttributeクラス： System.Attributeを継承して作成されたカスタム属性です。[AttributeUsage(AttributeTargets.All)]により、あらゆるプログラム要素に適用できるようになっています。
• 位置パラメータと名前付きパラメータ： コンストラクタの引数urlは位置パラメータ、プロパティTopicは名前付きパラメータとして機能します。
• GetCustomAttributes(true)： 引数にtrueを渡すことで、継承された属性も含めて取得します。

実行結果

Information on the class MyClass

このように、Mainメソッド内でリフレクションを使用することで、MyClassに適用されたHelpAttributeの内容を実行時に動的に読み取って表示できています。

リフレクションの主な用途

• プラグインアーキテクチャの実装（実行時にアセンブリを読み込んで型を発見）
• シリアライザー／デシリアライザーの実装（オブジェクトの構造を動的に解析）
• DIコンテナやORMフレームワークでの自動的な依存性解決・マッピング
• 単体テストフレームワークでのテストメソッドの自動検出

リフレクションは強力な機能である一方、直接呼び出しに比べてパフォーマンス面で不利になる場合があるため、必要な場面に限定して使用することが推奨されます。