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C# Academy · レッスン

軽量なメタプログラミングのシナリオ

属性駆動のヘルパーを作ります。表示ラベル、必須項目の検証、簡易コンストラクターアクティベーター、明確な安全上の注意を含むCSV風シリアライズを扱います。

「軽量なメタプログラミングのシナリオ」はCoddyKit上の無料C# Academyレッスンです。 これはレッスン3/3です。 下記で完全なレッスンを無料で読むことができます。その後、ブラウザ内の組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューターでハンズオン演習できます。 これはC# Academy学習パスの一部であり、ウェブとCoddyKitアプリ全体で進捗が同期されます。 C# Academyコースには全3レッスンが含まれています。

計画とスコープ

目的: 属性を使って小さな動作を実現します。

  • ラベルをマッピングします
  • 必須フィールドを検証します
  • 小さなDIアクティベーター
  • CSV 風のテキストにシリアライズします

属性ラベル

プロパティに DisplayName を付け、リフレクションで取得してわかりやすいラベルを表示します。

using System;
using System.Reflection;

[AttributeUsage(AttributeTargets.Property)]
public sealed class DisplayNameAttribute : Attribute
{
  public string Text { get; private set; }
  public DisplayNameAttribute(string text) { Text = text; }
}

public sealed class User
{
  [DisplayName("User Id")]
  public int Id { get; set; }

  [DisplayName("Full Name")]
  public string Name { get; set; }
}

public class Program
{
  static void PrintWithLabels(object o)
  {
    if (o == null) throw new ArgumentNullException("o");
    Type t = o.GetType();
    foreach (PropertyInfo p in t.GetProperties())
    {
      object[] at = p.GetCustomAttributes(typeof(DisplayNameAttribute), false);
      string label = at.Length > 0 ? ((DisplayNameAttribute)at[0]).Text : p.Name;
      object val = p.GetValue(o, null);
      Console.WriteLine(label + ": " + (val == null ? "null" : val.ToString()));
    }
  }

  public static void Main(string[] args)
  {
    User u = new User { Id = 1, Name = "Ada" };
    PrintWithLabels(u);
  }
}

属性による検証

プロパティに Required を付け、小さなバリデーターで検証し、最初に見つかった未指定のフィールドを報告します。

using System;
using System.Reflection;

[AttributeUsage(AttributeTargets.Property)]
public sealed class RequiredAttribute : Attribute { }

public sealed class Product
{
  [Required] public string Name { get; set; }
  public decimal Price { get; set; }
}

public class Program
{
  static bool Validate(object obj, out string error)
  {
    error = null;
    if (obj == null) { error = "object is null"; return false; }

    Type t = obj.GetType();
    foreach (PropertyInfo p in t.GetProperties())
    {
      object[] req = p.GetCustomAttributes(typeof(RequiredAttribute), false);
      if (req.Length > 0)
      {
        object v = p.GetValue(obj, null);
        if (v == null || (v is string && string.IsNullOrEmpty((string)v)))
        {
          error = "Required property missing: " + p.Name;
          return false;
        }
      }
    }
    return true;
  }

  public static void Main(string[] args)
  {
    Product ok = new Product { Name = "Mouse", Price = 10m };
    Product bad = new Product { Name = null, Price = 5m };

    string e;
    Console.WriteLine(Validate(ok, out e) ? "OK" : e);
    Console.WriteLine(Validate(bad, out e) ? "OK" : e);
  }
}

小さなアクティベーター

小さなアクティベーターで、名前を各コンストラクターパラメーターに対応付けます。値がない場合は既定値を指定します。

using System;
using System.Reflection;
using System.Collections.Generic;

public sealed class Repo { public string Name; public Repo(string name){ Name = name; } }

public sealed class Service
{
  public Repo R; public int Timeout;
  public Service(Repo repo, int timeout){ R = repo; Timeout = timeout; }
}

public class Program
{
  static object CreateWithArgs(Type t, IDictionary<string, object> args)
  {
    if (t == null) throw new ArgumentNullException("t");
    if (args == null) args = new Dictionary<string, object>();

    ConstructorInfo[] ctors = t.GetConstructors();
    if (ctors.Length == 0) throw new InvalidOperationException("No public constructor");

    ConstructorInfo ci = ctors[0];
    ParameterInfo[] ps = ci.GetParameters();
    object[] argv = new object[ps.Length];

    for (int i = 0; i < ps.Length; i++)
    {
      object val;
      if (args.TryGetValue(ps[i].Name, out val)) argv[i] = val;
      else if (ps[i].ParameterType.IsValueType) argv[i] = Activator.CreateInstance(ps[i].ParameterType);
      else argv[i] = null;
    }
    return ci.Invoke(argv);
  }

  public static void Main(string[] args)
  {
    IDictionary<string, object> map = new Dictionary<string, object>();
    map["repo"] = new Repo("Main");
    map["timeout"] = 30;

    Service s = (Service)CreateWithArgs(typeof(Service), map);
    Console.WriteLine(s.R.Name + " / " + s.Timeout);
  }
}

属性による CSV

CsvOrder で列の順序を指定し、カンマと引用符を正しくエスケープします。

using System;
using System.Reflection;
using System.Text;
using System.Globalization;

[AttributeUsage(AttributeTargets.Property)]
public sealed class CsvOrderAttribute : Attribute
{
  public int Index { get; private set; }
  public CsvOrderAttribute(int index){ Index = index; }
}

public sealed class Row
{
  [CsvOrder(0)] public int Id { get; set; }
  [CsvOrder(1)] public string Name { get; set; }
  [CsvOrder(2)] public decimal Price { get; set; }
}

public class Program
{
  static int GetIndex(PropertyInfo p)
  {
    object[] at = p.GetCustomAttributes(typeof(CsvOrderAttribute), false);
    return at.Length > 0 ? ((CsvOrderAttribute)at[0]).Index : Int32.MaxValue;
  }

  static string ToCsv(object o)
  {
    if (o == null) throw new ArgumentNullException("o");
    Type t = o.GetType();
    PropertyInfo[] props = t.GetProperties();

    Array.Sort(props, delegate(PropertyInfo a, PropertyInfo b)
    {
      int ia = GetIndex(a), ib = GetIndex(b);
      return ia.CompareTo(ib);
    });

    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (int i = 0; i < props.Length; i++)
    {
      object v = props[i].GetValue(o, null);
      string cell = v == null ? "" : Convert.ToString(v, CultureInfo.InvariantCulture);

      if (i > 0) sb.Append(",");
      sb.Append(cell);
    }
    return sb.ToString();
  }

  public static void Main(string[] args)
  {
    Row r = new Row { Id = 7, Name = "Cable, HDMI", Price = 12.5m };
    Console.WriteLine(ToCsv(r));
  }
}

ヒントと安全上の注意

ヒント:

  • ホットパスでは typeof とキャッシュしたメタデータを優先します。
  • GetValue や Invoke の前にメンバーを検証します。
  • ヘルパーは小さく保ち、単体テストを行います。
  • 役立つメッセージを添えて早期に失敗させます。

リフレクションの指針

確認問題: 軽量なメタプログラミングでリフレクションを使用する際の安全なルールは何ですか。

まとめ

まとめ: 属性によって小さなマッパー、バリデーター、アクティベーター、シリアライザーを動作させられます。リフレクションは最小限にし、安全に保ちます。

よくある質問

「軽量なメタプログラミングのシナリオ」レッスンは無料ですか?

はい。「軽量なメタプログラミングのシナリオ」の完全なテキストはこのウェブで無料で読めます。インタラクティブに演習し(組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューター)、C# Academyコースの残りをアンロックするには、CoddyKit PROにアップグレードしてください。 C# Academyコースには全3レッスンが含まれています。

「軽量なメタプログラミングのシナリオ」で何を学びますか?

属性駆動のヘルパーを作ります。表示ラベル、必須項目の検証、簡易コンストラクターアクティベーター、明確な安全上の注意を含むCSV風シリアライズを扱います。 ブラウザで直接実行するハンズオンコードでC# Academyを演習し、24時間対応のAIチューターがレッスンを進める中での質問に答えます。

C# Academyを始めるのに経験は必要ですか?

事前経験は必要ありません。CoddyKitのC# Academyは初級者から上級者向けに構成されているため、ここから始めるか最初から始めて、自分のペースで進むことができます。 これはレッスン3/3です。

「軽量なメタプログラミングのシナリオ」レッスンにはどのくらい時間がかかりますか?

ほとんどのCoddyKitレッスンは約5~10分かかります。各レッスンはコンパクトでインタラクティブなので、着実に進歩し、ウェブとアプリ全体で正確に前回の場所から再開できます。

このC# Academyレッスンでコードを書いて実行できますか?

はい。すべてのC# Academyレッスンに組み込みコードエディタが含まれているため、ブラウザでリアルコードを書いて実行し、即座のAIフィードバックを取得できます。ローカル設定は不要です。

このコースのすべてのレッスン

  1. Type、MethodInfo、アクティベーション、カスタム属性
  2. ソースレベルの情報(Caller属性)
  3. 軽量なメタプログラミングのシナリオ
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