反映 (C++/CLI)

文章
10/12/2023

反思ion 允許在執行時間檢查已知的資料類型。反思ion 允許列舉指定元件中的資料類型，而且可以探索指定類別或實值型別的成員。不論類型在編譯時期是已知還是參考，都是如此。這可讓反映成為開發和程式碼管理工具的實用功能。

請注意，提供的元件名稱是強式名稱（請參閱建立和使用強式名稱元件），其中包含元件版本、文化特性和簽署資訊。另請注意，可以擷取定義資料類型的命名空間名稱，以及基類的名稱。

存取反映功能最常見的方式是透過 GetType 方法。此方法由 System.Object 提供，所有垃圾收集類別都會從中衍生。

注意

只有在使用 /clr：pure 或 /clr：safe 編譯器選項建置 .exe 時，才允許在以 Microsoft C++ 編譯器建 置的 .exe 上反思。 /clr：pure 和 /clr：safe 編譯器選項在 Visual Studio 2015 中已被取代，在 Visual Studio 2017 中無法使用。如需詳細資訊，請參閱 /clr（Common Language Runtime 編譯）。

如需詳細資訊，請參閱 System.Reflection

範例：GetType

方法 GetType 會傳回類別物件的指標，這個物件 Type 會在物件以為基礎時描述型別。（The Type 物件不包含任何實例特定資訊。其中一個專案是型別的完整名稱，如下所示：

請注意，類型名稱包含定義類型的完整範圍，包括命名空間，以及它以 .NET 語法顯示，並以點做為範圍解析運算子。

// vcpp_reflection.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;
int main() {
   String ^ s = "sample string";
   Console::WriteLine("full type name of '{0}' is '{1}'", s, s->GetType());
}

full type name of 'sample string' is 'System.String'

範例：Boxed 實值型別

實值型別也可以與函 GetType 式搭配使用，但必須先進行 Boxed。

// vcpp_reflection_2.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;
int main() {
   Int32 i = 100;
   Object ^ o = i;
   Console::WriteLine("type of i = '{0}'", o->GetType());
}

type of i = 'System.Int32'

範例：typeid

GetType如同方法， typeid 運算子會傳回 Type 物件的指標 ，因此此程式碼會指出類型名稱 System.Int32 。顯示類型名稱是反映的最基本功能，但可能更有用的技術是檢查或探索列舉型別的有效值。這可以使用靜態 Enum：：GetNames 函式來完成，此函式會傳回字串陣列，每個函式都包含文字形式的列舉值。下列範例會擷取字串陣列，描述 Options （CLR）列舉值 ，並在迴圈中顯示它們。

如果第四個選項新增至 Options 列舉，則即使列舉是在個別元件中定義，此程式碼也不會重新編譯新選項。

// vcpp_reflection_3.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

enum class Options {   // not a native enum
   Option1, Option2, Option3
};

int main() {
   array<String^>^ names = Enum::GetNames(Options::typeid);

   Console::WriteLine("there are {0} options in enum '{1}'",
               names->Length, Options::typeid);

   for (int i = 0 ; i < names->Length ; i++)
      Console::WriteLine("{0}: {1}", i, names[i]);

   Options o = Options::Option2;
   Console::WriteLine("value of 'o' is {0}", o);
}

there are 3 options in enum 'Options'
0: Option1
1: Option2
2: Option3
value of 'o' is Option2

範例：GetType 成員和屬性

物件 GetType 支援一些可用來檢查型別的成員和屬性。此程式碼會擷取並顯示其中一些資訊：

// vcpp_reflection_4.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;
int main() {
   Console::WriteLine("type information for 'String':");
   Type ^ t = String::typeid;

   String ^ assemblyName = t->Assembly->FullName;
   Console::WriteLine("assembly name: {0}", assemblyName);

   String ^ nameSpace = t->Namespace;
   Console::WriteLine("namespace: {0}", nameSpace);

   String ^ baseType = t->BaseType->FullName;
   Console::WriteLine("base type: {0}", baseType);

   bool isArray = t->IsArray;
   Console::WriteLine("is array: {0}", isArray);

   bool isClass = t->IsClass;
   Console::WriteLine("is class: {0}", isClass);
}

type information for 'String':
assembly name: mscorlib, Version=1.0.5000.0, Culture=neutral,
PublicKeyToken=b77a5c561934e089
namespace: System
base type: System.Object
is array: False
is class: True

範例：型別的列舉

反思ion 也允許列舉元件內的型別，以及類別內的成員。若要示範這項功能，請定義簡單的類別：

// vcpp_reflection_5.cpp
// compile with: /clr /LD
using namespace System;
public ref class TestClass {
   int m_i;
public:
   TestClass() {}
   void SimpleTestMember1() {}
   String ^ SimpleMember2(String ^ s) { return s; }
   int TestMember(int i) { return i; }
   property int Member {
      int get() { return m_i; }
      void set(int i) { m_i = i; }
   }
};

範例：檢查元件

如果上述程式碼編譯成稱為 vcpp_reflection_6.dll 的 DLL，您可以使用反映來檢查此元件的內容。這牽涉到使用靜態反映 API 函式 xref：System。反思。Assembly.Load%2A？displayProperty=nameWithType 以載入元件。此函式會傳回 Assembly 物件的位址 ，然後可查詢有關內的模組和型別。

一旦反映系統成功載入元件，就會使用 Assembly.GetTypes 函式擷取 Type 物件的陣列 。每個陣列元素都包含不同類型的相關資訊，但在此情況下，只會定義一個類別。使用迴圈時， 會使用 Type：：GetMembers 函式來查詢此陣列中的每個 Type 關於類型成員。此函式會傳回 MethodInfo 物件的陣列 ，每個物件都包含類型中成員函式、資料成員或屬性的相關資訊。

請注意，方法清單包含 TestClass 中明確定義的函式，以及隱含繼承自 System：：Object 類別的 函式。在 .NET 而非 Visual C++ 語法中描述時，屬性會顯示為 get/set 函式所存取的基礎資料成員。 get/set 函式會以一般方法的形式出現在此清單中。反思透過 Common Language Runtime 支援，而不是由 Microsoft C++ 編譯器支援。

雖然您已使用此程式碼來檢查您所定義的元件，但您也可以使用此程式碼來檢查 .NET 元件。例如，如果您將 TestAssembly 變更為 mscorlib，則您會看到 mscorlib.dll 中定義之每個類型和方法的清單。

// vcpp_reflection_6.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;
using namespace System::IO;
using namespace System::Reflection;
int main() {
   Assembly ^ a = nullptr;
   try {
      // load assembly -- do not use file extension
      // will look for .dll extension first
      // then .exe with the filename
      a = Assembly::Load("vcpp_reflection_5");
   }
   catch (FileNotFoundException ^ e) {
      Console::WriteLine(e->Message);
      return -1;
   }

   Console::WriteLine("assembly info:");
   Console::WriteLine(a->FullName);
   array<Type^>^ typeArray = a->GetTypes();

   Console::WriteLine("type info ({0} types):", typeArray->Length);

   int totalTypes = 0;
   int totalMembers = 0;
   for (int i = 0 ; i < typeArray->Length ; i++) {
      // retrieve array of member descriptions
      array<MemberInfo^>^ member = typeArray[i]->GetMembers();

      Console::WriteLine("  members of {0} ({1} members):",
      typeArray[i]->FullName, member->Length);
      for (int j = 0 ; j < member->Length ; j++) {
         Console::Write("       ({0})",
         member[j]->MemberType.ToString() );
         Console::Write("{0}  ", member[j]);
         Console::WriteLine("");
         totalMembers++;
      }
      totalTypes++;
   }
   Console::WriteLine("{0} total types, {1} total members",
   totalTypes, totalMembers);
}

如何：使用反思ion 實作外掛程式元件架構

下列程式碼範例示範如何使用反映來實作簡單的「外掛程式」架構。第一個清單是應用程式，第二個是外掛程式。應用程式是多個檔表單，會使用以命令列引數形式提供之外掛程式 DLL 中找到的任何表單型類別來填入本身。

應用程式會嘗試使用 System.Reflection.Assembly.Load 方法載入提供的元件。如果成功，就會使用 System.Reflection.Assembly.GetTypes 方法列舉元件內的型別。接著會使用 System.Type.IsAssignableFrom 方法檢查每種類型是否相容。在此範例中，在提供的元件中找到的類別必須衍生自類別， Form 才能限定為外掛程式。

然後，相容的類別會使用 System.Activator.CreateInstance 方法具現化，該方法接受 Type 做為引數，並傳回新實例的指標。然後，每個新的實例都會附加至表單並顯示。

請注意， Load 方法不接受包含副檔名的元件名稱。應用程式的主要函式會修剪任何提供的延伸模組，因此下列程式碼範例可在任一情況下運作。

範例應用程式

下列程式碼會定義可接受外掛程式的應用程式。元件名稱必須以第一個引數的形式提供。此元件應該至少包含一個公用 Form 衍生類型。

// plugin_application.cpp
// compile with: /clr /c
#using <system.dll>
#using <system.drawing.dll>
#using <system.windows.forms.dll>

using namespace System;
using namespace System::Windows::Forms;
using namespace System::Reflection;

ref class PluggableForm : public Form  {
public:
   PluggableForm() {}
   PluggableForm(Assembly^ plugAssembly) {
      Text = "plug-in example";
      Size = Drawing::Size(400, 400);
      IsMdiContainer = true;

      array<Type^>^ types = plugAssembly->GetTypes( );
      Type^ formType = Form::typeid;

      for (int i = 0 ; i < types->Length ; i++) {
         if (formType->IsAssignableFrom(types[i])) {
            // Create an instance given the type description.
            Form^ f = dynamic_cast<Form^> (Activator::CreateInstance(types[i]));
            if (f) {
               f->Text = types[i]->ToString();
               f->MdiParent = this;
               f->Show();
            }
         }
      }
   }
};

int main() {
   Assembly^ a = Assembly::LoadFrom("plugin_application.exe");
   Application::Run(gcnew PluggableForm(a));
}

範例外掛程式

下列程式碼會定義衍生自 Form 的三個類別。當產生的元件名稱傳遞至上一個清單中的可執行檔時，這三個類別中的每一個都會被探索並具現化，儘管它們都是在編譯時期主控應用程式未知的。

// plugin_assembly.cpp
// compile with: /clr /LD
#using <system.dll>
#using <system.drawing.dll>
#using <system.windows.forms.dll>

using namespace System;
using namespace System::Windows::Forms;
using namespace System::Reflection;
using namespace System::Drawing;

public ref class BlueForm : public Form {
public:
   BlueForm() {
      BackColor = Color::Blue;
   }
};

public ref class CircleForm : public Form {
protected:
   virtual void OnPaint(PaintEventArgs^ args) override {
      args->Graphics->FillEllipse(Brushes::Green, ClientRectangle);
   }
};

public ref class StarburstForm : public Form {
public:
   StarburstForm(){
      BackColor = Color::Black;
   }
protected:
   virtual void OnPaint(PaintEventArgs^ args) override {
      Pen^ p = gcnew Pen(Color::Red, 2);
      Random^ r = gcnew Random( );
      Int32 w = ClientSize.Width;
      Int32 h = ClientSize.Height;
      for (int i=0; i<100; i++) {
         float x1 = w / 2;
         float y1 = h / 2;
         float x2 = r->Next(w);
         float y2 = r->Next(h);
         args->Graphics->DrawLine(p, x1, y1, x2, y2);
      }
   }
};

如何：使用反思列舉元件中的資料類型

下列程式碼示範使用 System.Reflection 的公用類型和成員列舉。

假設元件的名稱位於本機目錄或 GAC 中，下列程式碼會嘗試開啟元件並擷取描述。如果成功，就會顯示每個類型及其公用成員。

請注意， System.Reflection.Assembly.Load 不需要使用副檔名。因此，使用「mscorlib.dll」做為命令列引數將會失敗，而只使用「mscorlib」會導致顯示 .NET Framework 類型。如果未提供任何元件名稱，程式碼將會偵測並報告目前元件內的類型（由此程式碼產生的 EXE）。

範例

// self_reflection.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;
using namespace System::Reflection;
using namespace System::Collections;

public ref class ExampleType {
public:
   ExampleType() {}
   void Func() {}
};

int main() {
   String^ delimStr = " ";
   array<Char>^ delimiter = delimStr->ToCharArray( );
   array<String^>^ args = Environment::CommandLine->Split( delimiter );

// replace "self_reflection.exe" with an assembly from either the local
// directory or the GAC
   Assembly^ a = Assembly::LoadFrom("self_reflection.exe");
   Console::WriteLine(a);

   int count = 0;
   array<Type^>^ types = a->GetTypes();
   IEnumerator^ typeIter = types->GetEnumerator();

   while ( typeIter->MoveNext() ) {
      Type^ t = dynamic_cast<Type^>(typeIter->Current);
      Console::WriteLine("   {0}", t->ToString());

      array<MemberInfo^>^ members = t->GetMembers();
      IEnumerator^ memberIter = members->GetEnumerator();
      while ( memberIter->MoveNext() ) {
         MemberInfo^ mi = dynamic_cast<MemberInfo^>(memberIter->Current);
         Console::Write("      {0}", mi->ToString( ) );
         if (mi->MemberType == MemberTypes::Constructor)
            Console::Write("   (constructor)");

         Console::WriteLine();
      }
      count++;
   }
   Console::WriteLine("{0} types found", count);
}

另請參閱

以 C++/CLI 進行 .NET 程式設計 (Visual C++)

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範例：GetType

範例：Boxed 實值型別

範例：typeid

範例：GetType 成員和屬性

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