メタデータ (CLI)

共通言語基盤(CLI)におけるメタデータとは、共通中間言語(CIL) コード内に埋め込まれた特定のデータ構造を指し、コードの高レベル構造を記述します。メタデータは、アセンブリで定義されているすべてのクラスとクラス メンバー、および現在のアセンブリが別のアセンブリから呼び出すクラスとクラスメンバーを記述します。メソッドのメタデータには、クラス (およびクラスを含むアセンブリ)、戻り値の型、およびすべてのメソッドパラメーターを含む、メソッドの完全な記述が含まれます。

CLI言語 コンパイラはメタデータを生成し、これをCIL を含むアセンブリに格納します。ランタイムが CIL を実行すると、呼び出されたメソッドのメタデータが呼び出し元メソッドに格納されているメタデータと同じであるかどうかが確認されます。これにより、メソッドは正確な数のパラメータと正確なパラメータ タイプでのみ呼び出されることが保証されます。

Windows 8およびWindows Phone 8に搭載されているWindows ランタイムアプリケーション プラットフォームは、CLIメタデータ形式を使用して、サポートされているプログラミング言語で記述されたコードのコンポーネントインターフェイスを記述します。共通言語ランタイム内での使用の違いは、アセンブリには通常 CIL 命令が含まれていないことです。^[1]

開発者は、属性を通じてコードにメタデータを追加できます。属性には、カスタム属性と疑似カスタム属性の 2 種類があり、開発者にとってはこれらは同じ構文を持ちます。コード内の属性は、メタデータを生成するためのコンパイラへのメッセージです。CIL では、継承修飾子、スコープ修飾子、およびオペコードやストリーム以外のほとんどすべてのメタデータも属性と呼ばれます。

カスタム属性は、クラスから継承される通常のクラスです。カスタム属性は、次の 構文を使用して、任意のメソッド、プロパティ、クラス、またはアセンブリ全体で使用できます。Attribute[AttributeName(optional parameter, optional name=value pairs)]

[カスタム] 
[カスタム(1)] 
[カスタム(1, コメント="はい")]

カスタム属性は、CLI で広く使用されています。Windows Communication Framework は属性を使用してサービス コントラクトを定義し、ASP.NET は属性を使用してメソッドをWeb サービスとして公開し、LINQ to SQL は属性を使用してクラスと基になるリレーショナル スキーマのマッピングを定義し、Visual Studio は属性を使用してオブジェクトのプロパティをグループ化します。クラス開発者は、カスタム属性を適用することで、オブジェクトのクラスのカテゴリを示します[Category]。カスタム属性は、CLR ではなくアプリケーション コードによって解釈されます。コンパイラがカスタム属性を認識すると、CLR では認識されないカスタム メタデータが生成されます。開発者は、メタデータを読み取ってそれに基づいて操作するコードを提供する必要があります。たとえば、例に示されている属性は、次のコードで処理できます。

クラスCustomAttribute : Attribute { private int paramNumber = 0 ; private string comment = "" ;   

       
       

   public CustomAttribute () { } public CustomAttribute ( int num ) { paramNumber = num ; }   
          

   パブリック文字列コメント{ set { comment = value ; } } }  
   
           
   

クラスの名前は属性名にマップされます。Visual C#Attributeコンパイラは、属性名の末尾に文字列 " " を自動的に追加します。したがって、すべての属性クラス名はこの文字列で終わる必要がありますが、 Attribute-suffix なしで属性を定義することは有効です。属性を項目に付加する場合、コンパイラはリテラル名とAttribute末尾に が追加された名前の両方を検索します。つまり、 と記述した場合、コンパイラはと の[Custom]両方を検索します。両方が存在する場合、コンパイラは失敗します。あいまいさを避けたい場合は、属性の先頭に " " を付けることができます。その場合、 と記述すると は一致しません。属性を使用すると、クラスのコンストラクターが呼び出されます。オーバーロードされたコンストラクターがサポートされています。名前と値のペアはプロパティにマップされ、名前はプロパティの名前を示し、指定された値はプロパティによって設定されます。 CustomCustomAttribute@[@Custom]CustomAttribute

属性を付加する対象に関して曖昧な点がある場合があります。次のコードを検討してください。

[オレンジ] 
public int ExampleMethod ( string input ) { //メソッド本体はここに記述します}   

    

何がオレンジ色としてマークされていますか? ExampleMethod、その戻り値、あるいはアセンブリ全体でしょうか? この場合、コンパイラはデフォルトで、属性がメソッドに付加されているものとして扱います。 これが意図したものでない場合、または作成者がコードを明確にしたい場合は、属性ターゲットを指定できます。 と記述すると[return: Orange]戻り値がオレンジ色としてマークされ、 はアセンブリ [assembly: Orange]全体がマークされます。 有効なターゲットはassembly、field、event、method、module、param、property、ですreturn。type

疑似カスタム属性は通常のカスタム属性と同じように使用されますが、カスタム ハンドラーはありません。むしろ、コンパイラーは属性を本質的に認識しており、そのような属性でマークされたコードを異なる方法で処理します。 や などの属性はSerializable疑似カスタム属性として実装されます。疑似カスタム属性はメタデータを記述するのに十分な構文を持っているため、 ILAsmObsoleteでは使用しないでください。^{[説明が必要]}

アセンブリにはメタデータのテーブルが含まれています。これらのテーブルは CIL 仕様で説明されています。メタデータ テーブルには 0 個以上のエントリがあり、エントリの位置によってインデックスが決まります。CIL コードがメタデータを使用する場合は、メタデータ トークンを介して行われます。これは 32ビット値で、上位 8 ビットで適切なメタデータ テーブルを識別し、残りの 24 ビットでテーブル内のメタデータのインデックスを指定します。Framework SDKには、アセンブリ内のメタデータ テーブルを一覧表示するというサンプルが含まれていますが、この情報が開発者にとって役立つことはほとんどありません。アセンブリ内のメタデータは、 .NET Frameworkmetainfo SDKによって提供される ILDASM ツールを使用して表示できます。

CIL 標準では、メタデータは ILAsm (アセンブリ言語) 形式、保存用のディスク上の表現形式、およびPortable Executable (PE、.exe、または .dll) 形式のアセンブリに埋め込まれる形式で定義されます。PE 形式はディスク上の形式に基づいています。

リフレクションは、CLI メタデータの読み取りに使用されるAPIです。リフレクション API は、metainfo などのツールによって提供されるリテラル ビューではなく、メタデータの論理ビューを提供します。.NET フレームワーク バージョン 1.1 のリフレクションを使用すると、クラスとそのメンバーの説明を検査し、メソッドを呼び出すことができます。ただし、メソッドの CIL への実行時アクセスは許可されません。フレームワーク バージョン 2.0 では、メソッドの CIL を取得できます。

名前空間以外にもSystem.Reflection、メタデータの処理に使用できるツールは他にもあります。Microsoft .NET Framework には、ネイティブ コードで実装された CLR メタデータ操作ライブラリが付属しています。メタデータを取得および操作するためのサードパーティ ツールには、PostSharp や Mono Cecil などがあります。

• Javaアノテーション