新しいクラスを作る(1)

新しいクラスが作りたい理由

PowerShell を使っていて時々不便に感じるのが、新しいクラスを作れないことです。

たとえば、System.Collections.ArrayList に CSV ファイルを読み込み、任意の列でソートしようと思えば、 IComparer インターフェースを実装するクラスを新しく作らなくてはなりませんが、その手段がありません。.NET Framework は、新しいクラスが簡単に作れることを前提に設計されていたので、それができないと、思わぬところでつまづくことがあります。

一番頻繁に感じるのが、新しいデリゲートクラスが作れないことでしょう。デリゲートはありとあらゆる場所で、便利な、あるいは必須のコールバックとして使われています。

また、クラスが作れないことによって、Win32API を呼び出すような PInvoke メソッドが実装できない困難もあります。

もちろん、逃げ道もあります。コマンドレットを高級言語で実装する方法や、デリゲートならば、「Windows PowerShell で delegate」 のような方法、その他も 「PowerShell で C# の実行」 や、 「メモリリークのない C# の実行」 のように、他の言語をコンパイルして実行することでどうにかなります。

しかし、それでも「新しいクラスが簡単に作れたらなあ」と思うことはしばしばです。「思うならできるようにしよう」ということで作ったのが、次のスクリプトです。

ダウンロード

このスクリプトでできること

  • 新しいクラスの作成
  • コンストラクタ・メソッド・プロパティ・フィールドをスクリプトブロックで実装
  • インターフェースの追加
  • PInvoke メソッドの定義

使用法

New-Class.ps1 の使用法については、これから段階を追って説明していきたいと思います。今回は簡単に、System.Object から何の機能追加もなしに継承したクラスを作ります。 次のように、「New-Class <文字列> <スクリプトブロック>」のように起動し、「文字列」には新しいクラスの名前を、「スクリプトブロック」にはクラスの定義を指定します。今回は機能追加しないので、スクリプトブロックの中身は空です。

PS> New-Class Flamework.Object {}
NameSpace Name BaseType
———– —- ———-
Flamework Object System.Object

新しいクラスができたので、オブジェクトを作ってみましょう。

PS> $o = New-Object Flamework.Object
PS> $o.ToString()
Flamework.Object
PS> $o.GetType() -eq [System.Object]
False

ちゃんとできました。

実装

このスクリプトは、メモリ内に動的アセンブリを定義し、System.Reflection.Emit.TypeBuilder で新しい型を作成しています。

動的アセンブリはメモリリークの原因になると言ったじゃないか!」ですって?確かに、スクリプトを起動するたびに動的アセンブリを作っていたのでは、使わないアセンブリがどんどんたまっていきます。しかし、このスクリプトは、二回目以降の起動では、前回のアセンブリを再利用します。また、一度クラスを作ると、PowerShell が終了するまで同じ名前で作ることはできないので、同じ名前、同じ機能で異なるバージョンのクラスが次々に作られることもありません。

クラスの実装には System.Reflection.Emit.ILGenerator によって得られた IL を使い、各メソッドの内部からスクリプトブロックを起動しています。


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