👨🏻‍⚖️ 🚎 👦🏿 什么是Windows PowerShell？它吃什么？第2部分：编程语言简介 👊🏿 🐽 🐩

从历史上看，Unix系统上的命令行实用程序比Windows上的开发更好，但是，随着新解决方案的出现，情况发生了变化。

对于PowerShell，您可以用一种解释性的多范式语言编写脚本，该脚本包含经典的过程式，面向对象甚至函数式编程的元素：条件分支，循环，变量，数组，哈希表，类，错误处理以及函数，cmdlet和管道。上一篇文章专门介绍了在环境中工作的基础知识，现在，我们为读者提供了一个针对程序员的小型指南。

注释
变量及其类型
系统变量
作用域
环境变量（
算术）算术和比较运算符
赋值
运算符逻辑运算符
条件转换
循环
数组
哈希表
函数
错误处理您

可以在任何文本编辑器中或使用集成开发环境编写代码-这是最简单的方法Microsoft服务器操作系统附带的Windows PowerShell ISE。这仅对于相当复杂的脚本才是必需的：简短的命令集更易于交互执行。

注释

使用注释以及适当的缩进和空格被认为是良好编程风格的一部分：

#       —     .

<# 

             . 
            .

#>

变量及其类型

PowerShell中的变量称为命名对象。他们的名字可能包括下划线，以及字母和数字。$符号始终在名称之前使用，并且要声明一个变量，足以向解释器指示有效名称：

要初始化变量（为其分配值），请使用赋值运算符（symbol =）：

$test = 100

您可以通过在名称或值之前的方括号（类型转换运算符）中指示变量的类型来声明变量：

[int]$test = 100

$test = [int]100

重要的是要了解PowerShell中的变量是具有类型和属性的完整对象（类），这些属性和方法的类型基于.NET Core中提供的类型。我们列出了主要的：

类型（.NET类）	描述	代码示例
[string] System.String	Unicode	$test = «» $test = ''
[char] System.Char	Unicode (16 )	[char]$test = 'c'
[bool] System.Boolean	( True False)	[bool]$test = $true
[int] System.Int32	(32 )	[int]$test = 123456789
[long] System.Int64	(64 )	[long]$test = 12345678910
[single] System.Single	32	[single]$test = 12345.6789
[double] System.Double	64 (8 )	[double]$test = 123456789.101112
[decimal] System.Decimal	128位浮点数（确保在末尾包含d）	[十进制] $ test = 12345.6789d
[DateTime] System.DateTime	日期和时间	$ test =获取日期
[数组] System.Object []	一个数组，其元素索引从0开始	$ test_array = 1、2，“测试”，3、4
[hashtable] System.Collections.Hashtable	哈希表-具有命名键的关联数组，基于以下原则构建：@ {key =“ value”}	$ test_hashtable = @ {one =“ one”; 二=“二”；三=“三”}

PowerShell支持隐式类型转换，此外，如果未强制指定变量的类型，则它的类型可以即时更改（例如，使用赋值运算符）-在这种情况下，解释器将引发错误。您可以通过调用GetType（）方法从上一个示例中确定变量的类型：

$test.GetType().FullName

有许多用于管理变量的cmdlet。使用以下命令以方便的形式显示他们的列表：

Get-Command -Noun Variable | ft -Property Name, Definition -AutoSize -Wrap

若要查看声明的变量及其值，可以使用特殊的cmdlet：

Get-Variable | more

这种方法似乎很麻烦，通过运算符或直接访问其属性和方法来使用变量要方便得多。但是，cmdlet有权存在，因为它们允许您指定一些其他参数。重要的是要了解用户变量仅在当前会话中定义。关闭控制台或完成脚本后，它们将被删除。

系统变量

除了用户声明的那些变量外，还有内置（系统）变量，这些变量在当前会话结束后不会删除。它们分为两种类型，而PowerShell状态数据存储在自动变量中，这些变量不能自行分配任意值。例如，这些包括$ PWD：

$PWD.Path

要存储用户设置，您需要可以更改其值的首选项变量。例如，在$ ErrorActionPreference的帮助下，设置了命令解释器对非关键错误的响应。

除了运算符和cmdlet外，还存在Variable：伪累加器，用于访问声明的变量。您可以类似于其他驱动器来使用它，在这种情况下，变量类似于文件系统对象：

Get-ChildItem Variable: | more

要么

ls Variable: | more

范围

对于PowerShell中的变量，有作用域的概念。全局区域（Global）的操作扩展到整个当前会话-例如，它包括系统变量。局部变量仅在定义它们的区域中可用：假设在函数内部。还有一个脚本作用域的概念，但是对于脚本命令，它本质上是本地的。默认情况下，在声明变量时，会给它们一个局部范围，并且要更改此范围，我们需要一种特殊的形式：$ Global：variable = value。

例如，像这样：

$Global:test = 100

环境变量

PowerShell提供了另一个Env伪驱动器，可用于访问环境变量。当shell启动时，它们是从父进程（即从启动当前会话的程序）中复制的，通常它们的初始值与控制面板中的值一致。若要查看环境变量，请使用Get-ChildItem cmdlet或其别名（别名）：ls和dir。

dir Env:

这些变量是字节序列（或字符，如果您愿意的话），其解释仅取决于使用它们的程序。*-变量cmdlet不适用于环境变量。要访问它们，您将必须使用磁盘前缀：

$env:TEST = "Hello, World!"

算术和比较运算符

PowerShell具有以下算术运算符：+（加法），-（减法），*（乘法），/（除法）和％（模块或除法的余数）。算术表达式的结果是根据通常接受的运算顺序从左到右计算的，并且括号用于对表达式的各个部分进行分组。运算符之间的空间将被忽略，它们仅用于促进感知。+运算符也可以串联，*运算符可以重复这些行。如果您尝试在字符串中添加数字，它将被转换为字符串。此外，PowerShell具有许多比较运算符，可检查两个值之间的对应关系并返回布尔值True或False：

操作员	描述	代码示例
-eq	相等（其他语言中的类似物=或==）	$测试= 100 $测试-eq 123
-ne	不等于（模拟<>或！=）	$测试= 100 $测试-NE 123
-gt	大于/大于（模拟>）	$测试= 100 $测试-gt 123
-ge	大于或等于/大于或等于（模拟> =）	$测试= 100 $测试-ge 123
-lt	小于（模拟<）	$测试= 100 $测试-lt 123
-le	小于或等于/小于或等于（模拟<=）	$测试= 100 $测试-le 123

还有其他类似的运算符，例如，可以将字符串与通配符进行比较，或者使用正则表达式来匹配模式。我们将在以下文章中对它们进行详细考虑。符号<，>和=不用于比较，因为它们用于其他目的。

赋值运算符

除了最常用的运算符=外，还有其他赋值运算符：+ =，-=，* =，/ =和％=。他们在分配之前更改值。一元运算符++和-的行为类似，它们增大或减小变量的值-它们也与赋值运算符有关。

逻辑运算符

比较不足以描述困难的条件。您可以使用以下运算符写下任何逻辑表达式：-and，-or，-xor，-not和！..它们的工作方式与其他编程语言相同，而您可以使用括号指定计算顺序：

("" -eq "") -and (100 -eq 100)

-not (123 -gt 321) 

!(123 -gt 321)

有条件的跳跃

PowerShell中的分支运算符是标准的：IF（IF ... ELSE，IF ... ELSEIF ... ELSE）和SWITCH。结合示例使用它们：

[int]$test = 100
if ($test -eq 100) {
      Write-Host "test = 100"
}



[int]$test = 50
if ($test -eq 100) {
       Write-Host "test = 100"
}
else {
      Write-Host "test <> 100"
}



[int]$test = 10
if ($test -eq 100) {
      Write-Host "test = 100"
}
elseif ($test -gt 100) {
      Write-Host "test > 100"
}
else {
       Write-Host "test < 100"
}



[int]$test = 5
switch ($test) {
     0 {Write-Host "test = 0"}
     1 {Write-Host "test = 1"}
     2 {Write-Host "test = 2"}
     3 {Write-Host "test = 3"}
     4 {Write-Host "test = 4"}
     5 {Write-Host "test = 5"}
     default {Write-Host "test > 5    "}
}

周期数

PowerShell中有几种循环类型：WHILE，DO WHILE，DO UNTIL，FOR和FOREACH。

如果/在运行时，前提条件循环将起作用：

[int]$test = 0
while ($test -lt 10) {
      Write-Host $test
      $test = $test + 1
}

具有后置条件的循环将至少工作一次，因为条件是在迭代后检查的。在这种情况下，当条件为真时，DO WHILE起作用；而为假时，DO UNTIL起作用：

[int]$test = 0
do {
      Write-Host $test
      $test = $test + 1 
}
while ($test -lt 10)



[int]$test = 0
do {
      Write-Host $test
      $test = $test + 1 
}
until ($test -gt 9)

FOR循环的迭代次数是预先已知的：

for ([int]$test = 0; $test -lt 10; $test++) {
       Write-Host $test
}

在FOREACH循环中，迭代数组或集合（哈希表）的元素：

$test_collection = "item1", "item2", "item3"
foreach ($item in $test_collection)
{
        Write-Host $item
}

数组

PowerShell变量不仅存储单个对象（数字，字符串等），还存储多个对象。此类变量最简单的品种是数组。数组可以由几个元素组成，一个元素或为空，即不包含元素。要声明它，请使用下一个文章中将需要的@（）运算符-将其他数组添加到该数组（创建多维数组），将数组作为参数传递给函数以及执行类似任务非常重要：

$test_array = @() #

数组初始化后，其值以逗号（特殊运算符）列出：

$test_array = @(1, 2, 3, 4) #

在大多数情况下，可以省略@（）运算符：

$test_array = 1, 2, 3, 4

在这种情况下，将一个元素的数组初始化如下

$test_array = , 1

要访问数组元素，使用从零开始的整数索引和索引运算符（方括号）：

$test_array[0] = 1

您可以指定多个索引，以逗号分隔，包括重复：

$test_array = "", "", "", ""
$test_array[0,1,2,3]
$test_array[1,1,3,3,0]

运算符..（两点-范围运算符）在由上限和下限定义的段上返回整数数组。例如，表达式1..4显示四个元素@（1、2、3、4）的数组，表达式8..5显示一个数组@（8、7、6、5）。

使用范围运算符，您可以初始化一个数组（$ test_array = 1..4）或获取一个切片，即一个数组中元素的序列，带有另一个数组的索引。在这种情况下，负数-1表示数组的最后一个元素，-2-倒数第二个等。

$test_array = "", "", "", ""
$test_array[0..2]
$test_array[2..0]
$test_array[-1..0]
$test_array[-2..1]

请注意，整数数组的值可能大于数据数组索引的最大值。在这种情况下，所有值都返回到最后：

$test_array[0..100]

如果尝试访问一个不存在的数组元素，则返回$ null。

在PowerShell中，数组可以包含不同类型的元素或被强类型化：

$test_array = 1, 2, "", 3, 4
for ([int]$i = 0; $i -lt $test_array.count; $i++)
{
          Write-Host $test_array[$i]
}

其中$ test_array.count属性是数组中元素的数量。

创建强类型数组的示例：

[int[]]$test_array = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

哈希表

PowerShell中变量的另一种基本类型是哈希表，也称为关联数组。哈希表类似于JSON对象，并基于键值构建。与普通数组不同，对它们的元素的访问是使用命名键来实现的，命名键是对象的属性（也可以使用索引运算符-方括号）。

使用服务符号@和运算符括号声明一个空哈希表：

$test_hashtable = @{}

声明时，您可以立即创建键并为其分配值：

$test_hashtable = @{one=""; two=""; three=""; "some key"="some value"}

要将项目添加到哈希表中，必须为其分配一个尚不存在的键，或使用Add（）方法。如果使用现有键完成分配，则其值将更改。要从哈希表中删除项目，请使用Remove（）方法。

$test_hashtable."some key"
$test_hashtable["some key"]
$test_hashtable.Add("four", "")
$test_hashtable.five = ""
$test_hashtable['five'] = " "
$test_hashtable.Remove("one")

可以将这种类型的变量作为参数传递给函数和cmdlet-在下一篇文章中，我们将学习如何做到这一点，并考虑另一种类似的类型-PSCustomObject。

功能

PowerShell具有用于过程编程的所有必要元素，包括函数。功能词“功能”用于描述它们，然后需要指出功能名称和操作符括号内的主体。如有必要，将参数传递给函数，您可以在括号内的名称后立即指定参数。

function - (1, ..., N) 
{ 
        - 
}

函数总是返回一个结果-如果有多个，则它是所有语句的结果的数组。如果有一个语句，则返回相应类型的单个值。return $ value构造将具有$值的元素添加到结果数组并中止语句列表，而空函数返回$ null。

例如，创建一个平方函数：

function sqr ($number)
{
      return $number * $number
}

请注意，在函数主体中，可以使用在调用之前声明的任何变量，并且在PowerShell中调用函数可能看起来很不寻常：参数（如果有）未括在括号中，并用空格分隔。

sqr 2

或者：

sqr -number 2

由于参数的传递方式，有时函数本身必须放在方括号中：

function test_func ($n) {}
test_func -eq $null     #   
(test_func) -eq $null   #   — $true

描述函数时，可以为参数分配默认值：

function func ($arg = value) {
         # 
}

还有另一种描述函数参数的语法，此外，还可以从管道中读取参数-当我们考虑导出的模块并创建自己的cmdlet时，所有这些将在下一篇文章中派上用场。

错误处理

PowerShell具有Try ... Catch ... Final机制来处理异常。Try块包含可能发生错误的代码，而Catch块包含其处理程序。如果没有错误，则不执行。无论是否发生错误，都在Try块之后执行Final块，并且对于各种类型的异常，可能有多个Catch块。异常本身被写入默认的非声明变量（$ _），并且可以轻松检索。在下面的示例中，我们实现了防止输入错误值的保护措施：

try {

        [int]$test = Read-Host " "
        100 / $test

} catch {

         Write-Warning " "
         Write-Host $_

}

这就是PowerShell编程基础的地方。在以下文章中，我们将更详细地研究各种类型的变量，集合，正则表达式，函数，模块和自定义cmdlet的创建以及面向对象的程序的工作。

第1部分：Windows PowerShell的主要功能
第3部分：将参数传递给脚本和函数，创建cmdlet
第4部分：处理对象，自定义类

什么是Windows PowerShell？它吃什么？第2部分：编程语言简介

目录：

注释