Part 1-7-8. 기타 문법 : Reflection(리플렉션) + Attribute

 

 

Reflection(리플렉션)

 

리플렉션을 사용하면 X-Ray 찍는 것과 같이 객체의 이름, 모든 멤버, 이벤트 목록 등등 객체의 세세한 정보들까지 객체의 모든 정보를 런타임 중에 가져와 분석하고 사용할 수 있다. C++엔 없고 C#에만 있는 기능이다. 그래서 C#을 사용하는 유니티에선 실행 중에도 멤버에 무엇이 있는지를 체크하고 이에 접근할 수 있는 UI를 열어 주는 등등 C#의 리플렉션 기능을 활용한다. 언리얼은 리플렉션 기능이 없는 C++을 사용하기 때문에 리플렉션을 모방하는 방식으로 리플렉션을 위한 매크로 함수를 멤버나 함수 등등에 붙이고 이 정보를 가지고 파싱하고 따로 기록하여 리플렉션 하는 방식을 취한다고 한다.

 

.NET Reflection은 .NET 객체의 클래스 타입, 메서드, 프로퍼티 등의 메타 정보를 런타임 중에 알아내는 기능을 제공한다. 또한, 이러한 메타 정보를 얻은 후, 직접 메서드를 호출하거나 프로퍼티를 변경하는 등의 작업도 가능하다. 물론 객체에서 메서드를 직접 호출하는 경우가 더 빠르겠지만, 어떤 경우는 런타임중에 이런 메타 정보가 동적으로 알아낼 필요가 있다. 예를 들어, 테스트 어셈블리에 있는 테스트 클래스들의 Public 메서드를 선별해서 이를 동적으로 호출하는 경우라든가, 특정 클래스 안에 지정된 이름의 멤버가 있는지 판단하는 경우 등등에 .NET Reflection이 활용될 수 있다. 출처

 

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

namespace CSharp
{
    class Program
    {
        class Monster
        {
            public int hp;

            protected int attack;
            private float speed;

            void Attack() { }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            Monster monster = new Monster();
            Type type = monster.GetType(); 

            // moster가 참조하는 객체에 대한 정보들을 보고싶어요
            FieldInfo [] fields = type.GetFields(System.Reflection.BindingFlags.Public
                | System.Reflection.BindingFlags.NonPublic
                | System.Reflection.BindingFlags.Static
                | System.Reflection.BindingFlags.Instance);  

            foreach (FieldInfo field in fields)
            {
                string access = "protected";
                if (field.IsPublic)
                    access = "public";
                else if (field.IsPrivate)
                    access = "private";

                Console.WriteLine($"{access} {field.FieldType.Name} {field.Name}");
            }
        }
    }
}

// 출력
// public Int32 hp
// protected Int32 attack
// private Single speed

 

 

 

 모든 객체들은 Object 클래스를 상속받는다. 그래서 모든 객체들은 위 사진과 같은 Object에서 가지고 있는 함수들을 상속 받아 가지고 있다.

• Object 클래스의 GetType() 함수 👉 해당 객체의 정보를 담은 Type을 반환한다. 리턴 받은 이 Type을 통해 GetType()을 호출한 객체의 모든 세세한 정보들을 다 알 수 있다.

Monster monster = new Monster();
Type type = monster.GetType();

 

Type 클래스의 GetFields 함수 👉 현재 type에는 monster가 참조하는 객체의 모든 정보가 들어있다.

• type은 객체의 여러가지 정보를 열람할 수 있는 함수와 프로퍼티를 가지고 있다. 멤버 변수(=필드)들의 정보를 배열로 리턴하는 GetFields() 함수, 객체의 생성자 목록을 배열로 리턴하는 GetConstructors() 함수, 멤버 함수들의 목록을 리턴하는 GetMethods() 함수 등 수 많은 함수들을 가지고 있다.

 

 

👉 GetFields 함수는 해당 객체의 멤버 변수(=필드)들을 FieldInfo 타입의 배열로 리턴한다. FieldInfo타입은 해당 멤버 변수의 정보를 담은 클래스다. 각각의 원소에는 멤버 변수 + 그의 정보가 각각 들어간다. (C# 문서에서 보니 원소의 순서는 꼭 멤버 변수가 선언된 순서와 일치하는 것은 아니라고 한다.)

• GetFields() 👉 매개 변수 없다면 자동으로 모든 public 멤버 변수(=필드)들의 정보(FieldInfo타입 객체)를 FieldInfo 타입의 배열에 담아 리턴한다.
• GetFields() 👉 매개 변수 없다면 자동으로 모든 public 멤버 변수(=필드)들의 정보(FieldInfo타입 객체)를 FieldInfo 타입의 배열에 담아 리턴한다.
• GetFields(BindingFlags 매개변수들) 👉 제약된 조건으로 검색한다. 매개 변수들은 BindingFlags으로 비트플래그로 추정된다. | 혹은 & 비트연산자들을 통해 검색할 조건들을 종합적인 플래그로서 전달할 수 있다.

 

 

아래의 코드 같은 경우, Public이거나 NonPublic이거나 Static이거나 Instance(메모리를 차지하는 인스턴스 멤버)인 조건에 해당하는 멤버 변수들의 정보(FieldInfo)를 fields 배열에 담는다.

  // moster가 참조하는 객체에 대한 정보들을 보고싶어요
  FieldInfo [] fields = type.GetFields(System.Reflection.BindingFlags.Public
      | System.Reflection.BindingFlags.NonPublic
      | System.Reflection.BindingFlags.Static
      | System.Reflection.BindingFlags.Instance);

 

FieldInfo 타입의 객체 또한 해당 멤버 변수의 정보를 열람할 수 있는 여러 함수와 프로퍼티들을 가지고 있다.

• IsPublic : 해당 멤버 변수가 public이면 True
• IsPrivate : 해당 멤버 변수가 private이면 True
• field.FieldType.Name : 해당 멤버 변수의 자료형 이름
• field.Name : 해당 멤버 변수의 이름

 

 foreach (FieldInfo field in fields)
  {
      string access = "protected";
      if (field.IsPublic)
          access = "public";
      else if (field.IsPrivate)
          access = "private";

      Console.WriteLine($"{access} {field.FieldType.Name} {field.Name}");
  }

// 출력
// public Int32 hp
// protected Int32 attack
// private Single speed

 

[GetType() 과 typeof 의 차이]

 

GetType()

• 런타임 시점. Object를 상속받는 객체 인스턴스의 Type을 알려준다.

 

 

typeof

• 컴파일 시점. 클래스 자체의 Type을 알려준다.

Monster monster = new Monster();
Type type = monster.GetType(); 

typeof(Monster);
enum Temp {}
typeof(Temp);
typeof(int);

 

---

 

Attribute

 

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

namespace CSharp
{
    class Program
    {
        class Important : System.Attribute
        {
            string message;

            public Important(string message) { this.message = message; }
        }

        class Monster
        {
            [Important("Very Important")] 
            public int hp;

            protected int attack;
            private float speed;

            void Attack() { }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            Monster monster = new Monster();
            Type type = monster.GetType(); 
            FieldInfo [] fields = type.GetFields();  
            
            var attributes = fields[0].GetCustomAttributes(); // "Very Important"
        }
    }
}

 

 특정 멤버나 클래스나 함수 등등에 추가적인 메타 데이터를 붙여 줌. 어떤 Attributes 를 클래스나 멤버 혹은 함수 등등에 적용하려면 적용하려는 대상의 바로 윗줄에 [Attribute 이름]을 써주면 된다.

 주석은 개발자가 참고하기 위해 사용하는 것이며 런타임 때는 전혀 고려되지 않는다. 이와 달리 Attribute는 컴퓨터가 런타임에 참고하기 위해 사용되는 주석과 같은 존재이며 컴퓨터가 런타임에 중에도 Attribute가 붙은 대상을 체크하여 그에 관한 작업을 한다.

 

 유니티에서 주로 사용하는 Attribute 로는 [SerializedField]가 있는데, 이 Attribute를 위에 써 준 멤버 변수는 private이더라도 유니티에서 UI를 열어주는 멤버 변수라고 유니티에게 추가 정보를 주는 것과 같다. 특정 멤버 변수를 컴퓨터에게 하나 이상의 추가적인 메타 데이터(Attribute)를 알려주는식이다.

[사용자 지정 Attribute]

 

        class Important : System.Attribute
        {
            string message;

            public Important(string message) { this.message = message; }
        }

 

 사용자 지정 Attribute 을 만드려면 System.Attribute을 상속받는 클래스를 만들면 된다. Important라는 이름의 Attribute를 만들었다.

[Important("Very Important")] 
public int hp;

 

 hp멤버 변수에 Important Attribute를 붙여주었다. 즉 hp에 추가적인 데이터를 덧붙여 주었고 이를 컴퓨터가 런타임에 알 수 있다! hp 멤버 변수는 “Very Important”라는 문자열이 담긴 message를 추가적으로 담고 있다.

 

Monster monster = new Monster();
Type type = monster.GetType(); 
FieldInfo [] fields = type.GetFields();  

var attributes = fields[0].GetCustomAttributes();