利用反射给字段赋值

在 C# 中通过反射给字段赋值是一种动态操作对象成员的常用方法，尤其适用于需要绕过编译时类型检查的场景。以下是完整的实现步骤和代码示例：

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反射赋值的核心步骤

1. 获取类型信息：通过 Type 类获取目标对象的类型元数据。
2. 获取字段信息：通过 GetField 或 GetFields 方法获取目标字段。
3. 设置字段值：使用 FieldInfo.SetValue 方法为字段赋值。
4. 处理类型转换：确保输入值与字段类型兼容（可能需要类型转换）。

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完整代码实现

using System;
using System.Reflection;

public class Person
{
    public string Name;
    private int Age;
    public static string Country = "China";
}

public class ReflectionDemo
{
    public static void Main()
    {
        // 1. 创建对象实例
        Person person = new Person();

        // 2. 获取类型信息
        Type type = typeof(Person);

        // 3. 设置公共字段
        FieldInfo nameField = type.GetField("Name");
        nameField.SetValue(person, "Alice");
        Console.WriteLine($"Name: {person.Name}"); // 输出: Alice

        // 4. 设置私有字段（需要 BindingFlags）
        FieldInfo ageField = type.GetField("Age", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
        ageField.SetValue(person, 30);
        Console.WriteLine($"Age: {ageField.GetValue(person)}"); // 输出: 30

        // 5. 设置静态字段
        FieldInfo countryField = type.GetField("Country", BindingFlags.Public | BindingFlags.Static);
        countryField.SetValue(null, "USA"); // 静态字段实例参数传 null
        Console.WriteLine($"Country: {Person.Country}"); // 输出: USA

        // 6. 动态类型转换示例
        string inputValue = "42";
        FieldInfo dynamicField = type.GetField("Age", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
        dynamicField.SetValue(person, Convert.ChangeType(inputValue, typeof(int)));
    }
}

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关键注意事项

1. 字段可见性：

   • 公共字段直接使用 GetField("Name")。

   • 私有字段需要指定 BindingFlags：

     BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance

2. 静态字段：

   • 设置静态字段时，SetValue 的第一个参数传 null：

     countryField.SetValue(null, "USA");

3. 类型转换：

   • 如果字段类型与输入值类型不匹配，需手动转换：

     Convert.ChangeType(value, targetType);

4. 性能优化：

   • 反射操作较慢，频繁调用时可缓存 FieldInfo 对象：

     private static readonly FieldInfo _cachedAgeField = typeof(Person).GetField(...);

5. 安全性：

   • 修改私有字段可能破坏封装性，需谨慎使用。
   • 可通过 fieldInfo.IsInitOnly 检查字段是否为只读。

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高级用法：泛型扩展方法

public static class ReflectionExtensions
{
    public static void SetFieldValue<T>(this T obj, string fieldName, object value)
    {
        FieldInfo field = typeof(T).GetField(
            fieldName,
            BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance
        );

        if (field != null)
        {
            field.SetValue(obj, value);
        }
        else
        {
            throw new ArgumentException($"Field {fieldName} not found");
        }
    }
}

// 使用示例
Person person = new Person();
person.SetFieldValue("Age", 25); // 直接通过扩展方法赋值

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适用场景

1. 动态配置加载（如将 JSON/XML 数据映射到对象）。
2. 实现通用序列化/反序列化工具。
3. 编写测试框架时动态修改对象状态。
4. 依赖注入容器等底层框架开发。

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替代方案

• 表达式树（Expression Trees）：
  通过编译后的表达式树操作字段，性能接近直接赋值：

  var param = Expression.Parameter(typeof(Person));
  var field = Expression.Field(param, "Name");
  var setter = Expression.Lambda<Action<Person, string>>(
      Expression.Assign(field, Expression.Convert(paramValue, typeof(string))),
      param, paramValue
  ).Compile();
  
  setter(person, "Bob");

• dynamic 关键字：
  简单场景下快速访问公共字段（但无法访问私有成员）：

  dynamic dynPerson = person;
  dynPerson.Name = "Charlie";

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通过反射赋值提供了极大的灵活性，但需权衡性能与代码可维护性。在需要高性能的场景，推荐使用预编译的表达式树或代码生成技术（如 Source Generators）。