Windows PowerShell とは何ですか?また、それは何と一緒に使用されますか? パート 2: プログラミング言語の概要

歴史的には、Unix システム上のコマンド ライン ユーティリティは Windows よりもよく開発されてきましたが、新しいソリューションの登場により状況は変わりました。

PowerShell は、古典的な手続き型プログラミング、オブジェクト指向プログラミング、さらには関数型プログラミングの要素 (条件付き分岐、ループ、変数、配列、ハッシュ テーブル、クラス、エラー処理、関数など) を備えたインタープリタ型のマルチパラダイム言語でスクリプトを作成できます。コマンドレットとパイプライン。 前の記事 は、環境での作業の基本を重点的に説明しましたが、今回はプログラマ向けの小さな参考書を読者に提供します。

目次：

注釈
変数とその型
システム変数
スコープ
環境変数（環境）
算術演算子と比較演算子
代入演算子
論理演算子
条件付きジャンプ
サイクル
配列
ハッシュテーブル
機能
Обработка осибок

コードは、任意のテキスト エディターまたは統合開発環境を使用して作成できます。最も簡単な方法は、Microsoft サーバー オペレーティング システムに付属する Windows PowerShell ISE を使用することです。 これは、かなり複雑なスクリプトの場合にのみ必要です。コマンドの短いセットは、対話的に実行する方が簡単です。

注釈

コメントの使用は、適切なインデントと空白とともに、優れたプログラミング スタイルの一部とみなされます。

# Для строчных комментариев используется символ решетки — содержимое строки интерпретатор не обрабатывает.

<# 

       Так обозначаются начало и конец блочного комментария. 
       Заключенный между ними текст интерпретатор игнорирует.

#>

変数とその型

PowerShell の変数は名前付きオブジェクトです。 名前には、文字や数字だけでなく、アンダースコア文字も含めることができます。 $ 記号は常に名前の前に使用され、変数を宣言するには、インタープリターに有効な名前を与えるだけで十分です。

変数を初期化する (変数に値を代入する) には、代入演算子 (記号 =) が使用されます。

$test = 100

変数を宣言するには、名前または値の前に角かっこ (型キャスト演算子) でその型を指定します。

[int]$test = 100

$test = [int]100

PowerShell の変数は、.NET Core の変数に基づいた型のプロパティとメソッドを備えた本格的なオブジェクト (クラス) であることを理解することが重要です。 主なものを列挙します。

種類（.NETクラス）

説明

コード例

[文字列] System.String

ユニコード文字列 

$test = "テスト"
$test = 'テスト'

[char]System.Char

Unicode 文字 (16 ビット)

[char]$test = 'c'

[ブール値] System.Boolean

ブール型 (ブール値 True または False)

[ブール]$test = $true

[int] System.Int32

32 ビット整数 (XNUMX ビット)

[int]$test = 123456789

[ロング] System.Int64

64 ビット整数 (XNUMX ビット)

[長い]$test = 12345678910

[シングル] System.Single

32 ビット長の浮動小数点数

[単一]$test = 12345.6789

[double]System.Double

長さ64ビット(8バイト)の浮動小数点数

[ダブル]$test = 123456789.101112

[十進数]System.Decimal

128 ビット浮動小数点数 (d で終わる必要がある)

[12345.6789 進数]$test = XNUMXd

[日付時刻]System.DateTime

日時 

$test = GetDate

[配列] System.Object[]

要素インデックスが 0 から始まる配列

$test_array = 1、2、「テスト」、3、4

[ハッシュテーブル] System.Collections.Hashtable

ハッシュ テーブルは、名前付きキーを含む連想配列であり、@{key = "value"} の原則に従って構築されます。

$test_hashtable = @{one="one"; XNUMX つ = XNUMX つ; XNUMX = XNUMX "}

PowerShell は暗黙的な型変換をサポートしています。さらに、強制的に指定されていない場合、変数の型をその場で (たとえば、代入演算子を使用して) 変更できます。この場合、インタープリターはエラーを返します。 GetType() メソッドを呼び出すことで、前の例から変数の型を判断できます。

$test.GetType().FullName

変数を操作するためのコマンドレットが多数あります。 次のコマンドを使用すると、それらのリストが便利な形式で表示されます。

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

宣言された変数とその値を表示するには、特別なコマンドレットを使用できます。

Get-Variable | more

この方法は非常に面倒に思えますが、演算子を使用するか、変数のプロパティやメソッドに直接アクセスして変数を操作する方がはるかに便利です。 ただし、コマンドレットを使用するといくつかの追加パラメーターを設定できるため、コマンドレットには存在する権利があります。 ユーザー変数は現在のセッション内でのみ定義されることを理解することが重要です。 コンソールを閉じるか、スクリプトを終了すると、それらは削除されます。

システム変数

ユーザーによって宣言された変数に加えて、現在のセッションが終了した後も削除されない組み込み (システム) 変数があります。 PowerShell の状態データは XNUMX つのタイプに分けられ、PowerShell の状態データは独自に任意の値を割り当てることができない自動変数に保存されます。 これらには、たとえば $PWD が含まれます。

$PWD.Path

ユーザー設定を保存するには設定変数が必要であり、その値は変更できます。 たとえば、 $ErrorActionPreference を使用すると、致命的ではないエラーの発生に対するコマンド インタープリタの反応が設定されます。

宣言された変数にアクセスするための演算子とコマンドレットに加えて、Variable: pseudo-accumulator があります。 他のドライブと同様に操作できます。この場合の変数はファイル システム オブジェクトに似ています。

Get-ChildItem Variable: | more

または

ls Variable: | more

スコープ

PowerShellの変数にはスコープ(Scope)という概念があります。 グローバル スコープ (Global) のアクションは、現在のセッション全体に適用されます。これには、システム変数などが含まれます。 ローカル (ローカル) 変数は、それが定義されたスコープ内 (たとえば関数内) でのみ使用できます。 スクリプト (Script) のスコープという概念もありますが、スクリプト コマンドの場合、それは基本的にローカルです。 デフォルトでは、変数を宣言するときにローカル スコープが与えられます。これを変更するには、$Global: variable = value のような特別な構造が必要です。

たとえば、次のようになります。

$Global:test = 100

環境変数（環境）

もう XNUMX つの疑似ドライブ Env: は PowerShell から入手でき、環境変数へのアクセスに使用できます。 シェルが開始されると、それらは親プロセス (つまり、現在のセッションを開始したプログラム) からコピーされ、通常、その初期値はコントロール パネルの値と同じになります。 環境変数を表示するには、Get-ChildItem コマンドレットまたはそのエイリアス (エイリアス) : ls および dir を使用します。

dir Env:

これらの変数はバイト (または文字) のシーケンスであり、その解釈はそれらを使用するプログラムにのみ依存します。 *-Variable コマンドレットは環境変数では機能しません。 これらにアクセスするには、ドライブ プレフィックスを使用する必要があります。

$env:TEST = "Hello, World!"

算術演算子と比較演算子

PowerShell には、+ (加算)、- (減算)、* (乗算)、/ (除算)、および % (モジュロまたはモジュロ) の算術演算子が用意されています。 算術式の結果は、一般に受け入れられている演算順序に従って左から右に評価され、式の一部をグループ化するために括弧が使用されます。 演算子間のスペースは無視され、読みやすくするためにのみ使用されます。 + 演算子も連結し、* 演算子は文字列を繰り返します。 文字列に数値を追加しようとすると、文字列に変換されます。 さらに、PowerShell 言語には、XNUMX つの値の間の一致をチェックしてブール値 True または False を返す比較演算子が多数あります。

オペレータ

説明

コード例

-eq

等しい / 等しい (他の言語の = または == に似ています)

$テスト = 100
$test -eq 123 

ネオン

等しくない / 等しくない (<> または != に似ています)

$テスト = 100
$test -ne 123   

-gt

より大きい / もっと (アナログ >)

$テスト = 100
$test -gt 123

-与える

以上 / 以上 (>= と同様)

$テスト = 100
$test -ge 123

-lt

以下 / 以下 (< に似ています)

$テスト = 100
$test -lt 123  

-LE

以下 / 以下 (<= と同様)

$テスト = 100
$test -le 123

たとえば、ワイルドカードに基づいて文字列を比較したり、正規表現を使用してパターンを照合したりできる同様の演算子が他にもあります。 今後の記事で詳しく説明します。 記号 <、>、= は他の目的で使用されるため、比較には使用されません。

代入演算子

最も一般的な = 演算子に加えて、+=、-=、*=、/=、%= などの代入演算子もあります。 代入前に値を変更します。 変数の値を増減する単項演算子 ++ および - も同様に動作し、代入演算子にも適用されます。

論理演算子

比較だけでは複雑な状態を説明するのに十分ではありません。 演算子 -and、-or、-xor、-not and! を使用して任意の論理式を作成できます。これらは他のプログラミング言語と同様に機能しますが、括弧を使用して評価順序を指定できます。

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

-not (123 -gt 321) 

!(123 -gt 321)

条件付きジャンプ

PowerShell の分岐演算子は標準です: IF(IF…ELSE, IF…ELSEIF…ELSE) と SWITCH。 例を挙げてその使用法を見てみましょう。

[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 или значение не определено"}
}

サイクル

PowerShell には、WHILE、DO WHILE、DO UNTIL、FOR、FOREACH など、さまざまなループがあります。

前提条件のあるループは、それが true である場合、またはそれが true である限り機能します。

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

事後条件を含むループは、反復後に条件がチェックされるため、少なくとも XNUMX 回実行されます。 同時に、DO WHILE は条件が true の場合に機能し、DO UNTIL は条件が false の場合に機能します。

[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 ループの反復回数は事前にわかっています。

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

FOREACH ループでは、配列またはコレクション (ハッシュ テーブル) の要素を反復処理します。

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

配列

PowerShell 変数には、単一のオブジェクト (数値、文字列など) だけでなく、複数のオブジェクトも保存されます。 このような変数の最も単純な種類は配列です。 配列は、複数の要素で構成することも、XNUMX つの要素で構成することも、空にすることもできます。 要素が含まれていません。 これは、次の記事で必要になる @() 演算子を使用して宣言されます。これは、他の配列を配列に追加する (多次元配列を作成する)、配列を引数として関数に渡す、および同様のタスクを行う場合に非常に重要です。

$test_array = @() #создаем пустой массив

配列が初期化されると、その値はカンマ (特殊演算子 ,) で区切られてリストされます。

$test_array = @(1, 2, 3, 4) # создаем массив из четырех элементов 

ほとんどの場合、@() 演算子は省略できます。

$test_array = 1, 2, 3, 4

この場合、XNUMX要素の配列は次のように初期化されます。

$test_array = , 1

配列要素には、ゼロから始まる整数インデックスとインデックス演算子 (角括弧) を使用してアクセスします。

$test_array[0] = 1

複数のインデックスをカンマで区切って指定できます。 繰り返し：

$test_array = "один", "два", "три", "четыре"
$test_array[0,1,2,3]
$test_array[1,1,3,3,0]

オペレータ .. (1 つのドット - 範囲演算子) は、指定された上限と下限内の整数の配列を返します。 たとえば、式 4..1 は 2 つの要素 @(3, 4, 8, 5) の配列を出力し、式 8..7 は配列 @(6, 5, XNUMX, XNUMX) を出力します。

range 演算子を使用すると、配列 ($test_array = 1..4) を初期化したり、スライス (slice) を取得したりできます。 ある配列の要素のシーケンスと別の配列のインデックス。 この場合、負の数 -1 は配列の最後の要素を意味し、-2 - 最後から XNUMX 番目の要素を意味し、以下同様となります。

$test_array = "один", "два", "три", "четыре"
$test_array[0..2]
$test_array[2..0]
$test_array[-1..0]
$test_array[-2..1]

整数配列の値は、データ配列の最大インデックス値より大きくなる可能性があることに注意してください。 この場合、最後の値までのすべての値が返されます。

$test_array[0..100]

存在しない単一の配列要素にアクセスしようとすると、$null が返されます。

PowerShell では、配列にさまざまな型の要素を含めたり、厳密に型指定したりできます。

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

$test_array.count プロパティは配列要素の数です。

厳密に型指定された配列を作成する例:

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

ハッシュテーブル

PowerShell 言語のもう XNUMX つの基本的なタイプの変数は、連想配列とも呼ばれるハッシュ テーブルです。 ハッシュテーブルは JSON オブジェクトに似ており、キーと値に基づいて構築されます。 通常の配列とは異なり、その要素はオブジェクトのプロパティである名前付きキーによってアクセスされます (インデックス演算子 (角括弧) を使用することもできます)。

空のハッシュ テーブルは、@ 記号と演算子括弧を使用して宣言されます。

$test_hashtable = @{}

宣言すると、すぐにキーを作成して値を割り当てることができます。

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

要素をハッシュ テーブルに追加するには、まだ存在しないキーを要素に割り当てるか、Add () メソッドを使用する必要があります。 既存のキーに割り当てが行われると、その値が変更されます。 Remove() メソッドは、ハッシュ テーブルから要素を削除するために使用されます。

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

この型の変数は、引数として関数やコマンドレットに渡すことができます。次の記事では、これがどのように行われるかを検討し、別の同様の型である PSCustomObject についても検討します。

機能

PowerShell には、関数を含め、手続き型プログラミングに必要なものがすべて揃っています。 それらを説明するには、機能語 Function を使用し、その後、関数の名前と演算子括弧で囲んだ本体を指定する必要があります。 関数に引数を渡す必要がある場合は、名前の直後にかっこで囲んで指定できます。

function имя-функции (аргумент1, ..., аргументN) 
{ 
        тело-функции 
} 

この関数は常に結果を返します。ステートメントが複数ある場合、それはすべてのステートメントの結果の配列です。 ステートメントが XNUMX つだけの場合は、対応する型の値のみが返されます。 return $value 構造は、値 $value を持つ要素を結果配列に追加し、ステートメント リストの実行を中止し、空の関数は $null を返します。

たとえば、数値を二乗する関数を作成してみましょう。

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

関数の本体では、関数を呼び出す前に宣言された任意の変数を使用できることに注意してください。PowerShell で関数を呼び出すのは珍しいように思えるかもしれません。引数 (ある場合) はかっこで囲まれておらず、スペースで区切られています。

sqr 2

またはそう：

sqr -number 2

引数の受け渡し方法により、関数自体を括弧で囲む必要がある場合があります。

function test_func ($n) {}
test_func -eq $null     # функция не вызывалась
(test_func) -eq $null   # результат выражения — $true

関数を記述するときに、引数にデフォルト値を割り当てることができます。

function func ($arg = value) {
         #тело функции
}

関数の引数を記述するための別の構文があり、さらにパイプラインからパラメーターを読み取ることができます。これらすべては、次の記事でエクスポートされたモジュールを見て独自のコマンドレットを作成するときに役立ちます。

Обработка осибок

PowerShell には、例外を処理するための Try...Catch...Finally メカニズムがあります。 Try ブロックにはエラーが発生する可能性のあるコードが含まれ、Catch ブロックにはそのハンドラーが含まれます。 エラーがなかった場合は実行されません。 Final ブロッ​​クは、エラーの発生に関係なく Try ブロックの後に実行され、さまざまなタイプの例外に対して複数の Catch ブロックが存在する場合があります。 例外自体は、宣言されていないデフォルト変数 ($_) に書き込まれ、簡単に取得できます。 以下の例では、無効な値の入力に対する保護を実装しています。

try {

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

} catch {

         Write-Warning "Некорректное число"
         Write-Host $_

}

これで、PowerShell 言語でのプログラミングの基本の復習は終わりです。 次の記事では、さまざまな型の変数、コレクション、正規表現の操作、関数、モジュール、カスタム コマンドレットの作成、およびオブジェクト指向プログラミングについて詳しく学習します。

出所： habr.com