pinvoke・とは？初心者でも分かる基礎と使い方の完全ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

pinvoke・とは？

"pinvoke・とは？" は、.NET の世界でよく耳にする用語です。pinvoke は "Platform Invocation Services" の略で、日本語に直すと "プラットフォームの呼び出し機能" という意味になります。主に C# などのマネージド言語から、C/C++ で書かれたネイティブライブラリを呼び出すために使います。これにより、既存の高機能なライブラリを自分のアプリに組み込むことが可能になります。

ピンポイントな理由は次のとおりです。既存のネイティブコードを活用したい時、そして 性能が必要な部分をネイティブで実装したい時、または 既存のライブラリを新しい言語環境で使いたい時に pinvoke はとても役立ちます。

仕組み

pinvoke は、マネージドコードとアンマネージドコードの橋渡しを行います。実装の基本は、外部の関数を C# 側に“宣言”しておき、実行時にネイティブ DLL からその関数を呼び出す、という流れです。これを可能にする重要な要素が DllImport 属性です。<span>DllImport を使って、呼び出すネイティブ関数の名前や場所を指定します。

基本的な使い方

以下は非常に簡単な流れです。ポイントは、ネイティブ側の関数と同じシグネチャに近い形で宣言することと、データの受け渡し（マーシャリング）に気をつけることです。

ステップ1: 対象の DLL を用意します。例: example.dll

ステップ2: C# 側で外部関数を宣言します。[DllImport("example.dll")] public static extern int Add(int a, int b);

ステップ3: 宣言した関数を通常の C# コードのように呼び出します。int result = Add(2, 3);

ステップ4: データのマーシャリングに注意します。文字列やポインタなどを渡す場合、適切な型変換が自動的に行われますが、複雑なデータ型の場合は自分でマーシャリングを調整する必要があります。

実際の例

以下は、Windows のネイティブ API を呼ぶ簡単な例です。public static class NativeMethods { [DllImport("user32.dll")] public static extern int MessageBox(IntPtr hWnd, string text, string caption, uint type); }

このように宣言した関数を、通常の呼び出しと同様に使えます。

よく使われる注意点

マーシャリングは自動ですが、渡すデータ型が複雑になると正しく変換されないことがあります。データの整合性を意識して設計することが大切です。

プラットフォーム依存のコードになるため、他の OS や環境での動作を保証するには別の実装が必要になる場合があります。

比較表

ポイント	マネージドコードからネイティブコードを呼び出す手段。DLL の機能を自前のアプリに統合できる。
データの受け渡し	マーシャリングによって自動的に変換されるが、複雑なデータは自分で調整が必要。
リスク	ポインタ操作やリソース解放の管理を誤るとクラッシュやメモリリークが起きる可能性がある。

よくある誤解

よくある誤解として、“全ての呼び出しが自動で安全になる”という点があります。実際には 安全性は開発者の実装次第で、適切なエラーハンドリングとリソース管理が重要です。もう一つの誤解は、パフォーマンスが必ず良くなることです。ネイティブ機能を呼び出すことで一部のケースで高速になる一方、マーシャリングのコストや呼び出しオーバーヘッドが発生することもあります。

まとめ

pinvoke は、.NET アプリとネイティブライブラリを結ぶ強力な手段です。適切な宣言とデータのマーシャリング、そして適切なエラーハンドリングを組み合わせることで、既存のネイティブ資産を効果的に活用できます。初心者はまず簡単な関数の呼び出しから始め、徐々に複雑なデータ構造へと拡張していくと良いでしょう。

pinvokeの同意語

P/Invoke: Platform Invocation Services の略称。マネージドコードからネイティブコードを呼び出す機構で、DllImport などを使います。
Platform Invocation Services: マネージドコードからネイティブコードを呼び出すための標準的な仕組み。ネイティブ関数を DLL から取り出して実行します。
PInvoke: P/Invoke の別表現。短縮形として使われることがある呼び方です。
PINVOKE: 大文字表記の略称。技術文書やコードコメントなどで見ることがあります。
Native interop: ネイティブコードとの相互運用を指す総称。マネージドとアンマネージドの連携を含みます。
Managed-unmanaged interop: マネージドコードとアンマネージドコードの相互運用を意味します。データのマーシャリングや呼び出し境界管理を含みます。
Interop with native code: ネイティブコードとの相互運用機能の総称。プラットフォーム間での呼び出しを可能にします。
ネイティブコード呼び出し: ネイティブコードを呼び出す機構全般を表す日本語表現です。
ネイティブ相互運用: ネイティブコードとマネージドコードの連携を指す表現です。
外部コード呼び出し: 外部（通常はネイティブ）コードを呼ぶための手段を指します。

pinvokeの対義語・反対語

直接呼び出し: P/Invokeの対義語として、ネイティブコードを介さず、同じ言語のマネージドコード内のメソッドを直接呼び出すこと。ネイティブコードのアンマネージドAPIを呼ぶDllImportを使わない実装を指します。
完全管理コードのみ: アプリ全体がネイティブコードを一切使わず、すべてマネージドコードで完結している状態。ネイティブインターフェースを介さない設計を意味します。
DllImport不使用: DllImport属性を使って外部のネイティブライブラリを呼び出す必要がなく、マネージドAPIだけで機能を実現する方針。P/Invokeの対極となる考え方です。
ネイティブコードを介さない: ネイティブ（アンマネージド）コードを実行時に呼び出さない設計・実装。P/Invokeを使わず、マネージド環境だけで完結させることを指します。
マネージドAPIのみの設計: Microsoft .NETが提供するマネージドAPIだけを使い、ネイティブAPIへの依存を避ける設計思想。

pinvokeの共起語

DllImport: C# などの言語からネイティブ DLL の関数を呼び出すための属性。対象の関数を外部 DLL から取り出して利用します。
Marshal: マネージド（管理下の）コードとアンマネージド（非管理）コード間でデータを変換・転送する仕組み。
MarshalAs: マーシャリングの細かな型指定を行う属性。配列や文字列などの変換方法を制御します。
UnmanagedType: MarshalAs で指定するデータ型の列挙。例: UnmanagedType.LPStr, LPWStr など。
IntPtr: ポインタを表す値型。ネイティブ側のアドレスやハンドルを表現するのに使います。
CharSet: 文字列をマーシャリングするときの文字コードを指定。 Unicode/ANSI/Auto の選択。
CallingConvention: 外部関数の呼び出し規約を指定。StdCall、Cdecl など。
SetLastError: GetLastError の使用を許可するかどうかを指定。エラーメッセージ取得に影響します。
EntryPoint: DLL 内の実際の関数名を指定。省略すると P/Invoke メソッド名が使われます。
LoadLibrary: Win32 API でネイティブ DLL を読み込む手段。P/Invoke とは別の段階の処理。
GetProcAddress: DLL 内の関数ポインタを取得する Win32 API。ダイナミック呼び出しに関連。
FreeLibrary: 読み込んだ DLL の解放を行う Win32 API。
UnmanagedFunctionPointer: デリゲートをネイティブ関数ポインタとして扱うときの属性。ネイティブ側の署名と整合させます。
Platform Invocation Services: .NET がネイティブコードを呼び出す機構全体の名称。
P/Invoke: Platform Invocation の略。マネージドコードからアンマネージドコードを呼び出す技法。
NativeLibrary: .NET Core/5+ でネイティブライブラリを動的に読み込むための機能。DllImport の代替的手段として使われることも。
Win32 API: Windows の従来の API セット。多くのネイティブ関数を提供し、P/Invoke で呼ぶことが多い。
native DLL: ネイティブ（非マネージド）コードを含む DLL。P/Invoke の対象となることが多い。
marshalling: データをマネージドとアンマネージド間で安全に変換・転送する処理全般。
managed-unmanaged boundary: マネージド領域とアンマネージド領域の境界。ここでデータの変換が行われます。
Interop: 異なるランタイムや言語間の相互運用。P/Invoke は Interop の一形態。
DllImportAttribute: DllImport の実体クラス。属性名の正式名称。
PInvoke signature: 呼び出す関数の署名。戻り値・引数の型と順序を正確に定義する必要があります。
Pinning: マーシャリング中にオブジェクトをガーベジコレクションから固定して移動させないようにする技術。

pinvokeの関連用語

P/Invoke (Platform Invocation Services): マネージドコードからネイティブコードを呼び出す仕組み。Windows API や DLL の関数を .NET から利用できるようにする機能です。
DllImport: ネイティブ関数を呼び出すための宣言を行う .NET 属性。DLL 名・エントリポイント名・呼び出し規約などを指定します。
EntryPoint: ネイティブ関数の実際の名前。DllImport で別名を指定して名前解決を調整します。
CallingConvention: ネイティブ関数の呼び出し規約。StdCall や Cdecl などを指定してスタック管理を揃えます。
CharSet: 文字列のマーシャリング時の文字コードを指定。CharSet.Ansi、CharSet.Unicode、CharSet.Auto など。
MarshalAs: 個々のパラメータのマーシャリング方法を細かく指定する属性。UnmanagedType などを用います。
UnmanagedType: マーシャリングで使われるネイティブ型の列挙。LPStr、LPWStr、I4 など、データの渡し方を細かく制御します。
InOut アトリビュート: パラメータの入力・出力のどちらか、または両方を意味します（[In], [Out], [In, Out] などの指定）。
IntPtr / UIntPtr: ネイティブのポインタやハンドルを表すマネージド型。ポインタ演算やネイティブアドレスの操作に用います。
Marshal: System.Runtime.InteropServices.Marshal クラス。メモリ割り当て、コピー、構造体のマーシャリングなどを提供します。
Marshal.Copy: マネージド配列とアンマネージドメモリ間のデータ転送を効率的に行うユーティリティ。
Marshal.SizeOf: マーシャリング時の対象データのサイズを取得します。構造体のレイアウトを把握する際に使います。
StructLayout / LayoutKind: 構造体のメモリ配置を制御する属性。LayoutKind.Sequential、LayoutKind.Explicit などを指定します。
LayoutKind.Sequential: フィールドを宣言順に連続して配置するデフォルトの配置。
LayoutKind.Explicit: フィールドごとにオフセットを明示的に指定する配置方法。
Pack / SizeConst: アライメントや固定長配列のサイズを指定。効率的なマーシャリングのために重要です。
Blittable Types: マーシャリングなしでネイティブとそのままコピーできるデータ型。安全に境界を越えられる前提の型。
UnmanagedFunctionPointer: ネイティブ関数ポインタを呼び出すデリゲートを宣言する属性。コールバックで使われます。
Delegate Marshaling: デリゲートをネイティブ側の関数ポインタとして渡す際のマーシャリング。
SafeHandle: ネイティブリソースの安全なハンドルを扱うための抽象クラス。解放を確実に行います。
GCHandle / Pinning: オブジェクトをネイティブ側へ渡す際に GC が動かれないよう、ピン留めする仕組み（GCHandleType.Pinned など）。
FixedBufferAttribute: 固定長配列をマーシャリングする際に使う属性。 unsafe コードと組み合わせて利用します。
SizeParamIndex: マーシャリング時に配列や文字列の長さを示すパラメータのインデックスを指定します。
UnmanagedType.LPArray: 可変長配列をマーシャリングする際に使う型。配列の長さを SizeParamIndex で指定します。
BestFitMapping: 文字列マーシャリング時の最適マッピング挙動を制御します（偽陽性を減らす設定）。
ThrowOnUnmappableChar: マーシャリングできない文字があった場合に例外を投げる設定。
SetLastError: ネイティブ API がエラー情報を SetLastError で残すことを許可します。GetLastError と組み合わせてエラーを取得します。
ExactSpelling: エントリポイント名の照合を厳密に行う設定。暗黙的な候補を避けます。
PreserveSig: ネイティブの HRESULT などの署名をマネージド側へそのまま渡すか、例外へ変換するかを制御します。
COM Interop: COM コンポーネントを .NET から利用するための相互運用。RCW/CCW が関与します。
RCW (Runtime Callable Wrapper): .NET 側から COM オブジェクトを呼ぶ際のラッパー。
CCW (COM Callable Wrapper): COM 側から .NET オブジェクトを呼ぶ際のラッパー。
NativeLibrary (System.Runtime.InteropServices.NativeLibrary): .NET 6 以降のネイティブライブラリ読み込み API。Load、GetExport、FreeLibrary の代替を提供。
LoadLibrary / GetProcAddress: Windows API を用いて DLL を動的に読み込み、エクスポート関数のアドレスを取得します。
dlopen / dlsym: UNIX系で同様の動的ライブラリ読み込みとエクスポート取得を行う仕組み。
Cross-Platform P/Invoke: Windows だけでなく Linux/macOS でも動作させる際の考慮点（ライブラリ名の付け方、呼び出し規約、文字列マーシャリングの違いなど）。
Platform Differences: OSごとにネイティブAPIの違いがある点。呼び出すライブラリ名やエントリポイント名の決め方に影響します。
Security / UnmanagedCodeSecurity: unmanaged コードの安全性を制御する属性。透明コードからの呼び出しを制限する場合に使います。
Performance Considerations: P/Invoke は境界を越えるコストがあるため、頻繁な呼び出しや大きなデータ転送は設計上の注意が必要です。