Windows Powershell 变量的幕后管理

脚本专栏 2024/12/23 佚名

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在Powershell中创建一个变量，会在后台生成一个PSVariable对象，这个对象不仅包含变量的值，也包含变量的其它信息，例如”只写保护”这样的描述。
如果在Powershell中输出一个变量，只会输出这个变量的值。不能够显示它的其它信息，如果想查看一个变量的其它保留信息，就需要变量的基类PSVariable对象，这个可以通过Get-Variable命令得到，下面的例子演示如何查看一个变量的全部信息。

PS> $a=get-date
PS> Get-Variable a

Name              Value
----              -----
a               2011/12/8 17:52:02

PS> Get-Variable a | fl *

Name    : a
Description :
Value    : 2011/12/8 17:52:02
Visibility : Public
Module   :
ModuleName :
Options   : None
Attributes : {}

修改变量的选项设置
Powershell处理一个变量的PSVariable对象，主要是为了能够更新变量的选项设置。既可以使用命令Set-Variable，也可以在获取PSvariable对象后直接更改。比如更改一个变量的描述：

PS> $str="我是一个变量"
PS> $var=Get-Variable str
PS> $var

Name              Value
----              -----
str              我是一个变量

PS> $var | fl *

Name    : str
Description :
Value    : 我是一个变量
Visibility : Public
Module   :
ModuleName :
Options   : None
Attributes : {}

PS> $var.Description="我知道你是一个变量"
PS> $var | fl *
Name    : str
Description : 我知道你是一个变量
Value    : 我是一个变量
Visibility : Public
Module   :
ModuleName :
Options   : None
Attributes : {}如果你不想多加一个临时变量$var来存储PSVariable,可以使用Powershell子表达式

PS> (Get-Variable str).Description="变量的描述已更改;"
PS> Get-Variable str | Format-Table Name,Description

Name                            Description
----                            -----------
str                             变量的描述已更改;

激活变量的写保护
可以操作一个变量的选项设置，比如给一个变量加上写保护，需要将Option设置为“ReadOnly”

PS> $var="mossfly"
PS> Set-Variable var -Option "ReadOnly"
PS> (Get-Variable var).Options
ReadOnly
PS> Set-Variable var -Option "None" -Force
PS> (Get-Variable var).Options
None

变量的选项
变量的选项是一个枚举值，包含:
“None”:默认设置
“ReadOnly”：变量只读，但是可以通过-Force 选项更新。
“Constant”：常量一旦声明，在当前控制台不能更新。
“Private”:只在当前作用域可见，不能贯穿到其它作用域
“AllScope”：全局，可以贯穿于任何作用域

变量的类型规范
每个变量的都有自己的类型，这个具体的类型存放在PsVariable对象的Attributes[System.Management.Automation.PSVariableAttributeCollection]属性，如果这个Attributes为空，可以给这个变量存放任何类型的数据，Powershell会自己选择合适的类型。一旦这个Attributes属性确定下来，就不能随意存放数据了。例如给$var存放一个整数，属于弱类型，所以Attributes属性为空，这时还可以给它赋值一个字符串。但是如果给$var增加强类型，存放一个整数，再给它赋值一个其它类型，解释器会自动尝试转换，如果不能转换就会抛出异常。这时如果你非得更新$var变量的类型，可以使用 (Get-Variable var).Attributes.Clear(),清空Attributes，这样强类型就又转换成弱类型了。

PS> $var=123
PS> (Get-Variable var).Attributes
PS> $var.GetType().FullName
System.Int32
PS> $var="字符串"
PS> (Get-Variable var).Attributes
PS> $var.GetType().FullName
System.String
PS> [int]$var=123
PS> (Get-Variable var).Attributes

TypeId
------
System.Management.Automation.ArgumentTypeConverterAttribute

PS> $var.GetType().FullName
System.Int32
PS> $var="2012"
PS> $var
2012
PS> $var.GetType().FullName
System.Int32
PS> $var="2012世界末日"
Cannot convert value "2012世界末日" to type "System.Int32". Error: "Input string was not in a correct format."
At line:1 char:5
+ $var <<<< ="2012世界末日"   + CategoryInfo     : MetadataError: (:) [], ArgumentTransformationMetadataException   + FullyQualifiedErrorId : RuntimeException PS> (Get-Variable var).Attributes.Clear()
PS> (Get-Variable var).Attributes
PS> $var="2012世界末日"
PS> $var.GetType().FullName
System.String

验证和检查变量的内容
变量PSVariable对象的Attributes属性能够存储一些附件条件，例如限制变量的长度，这样在变量重新赋值时就会进行验证，下面演示如何限制一个字符串变量的长度为位于2-5之间。

PS> $var="限制变量"
PS> $condition= New-Object System.Management.Automation.ValidateLengthAttribute -ArgumentList 2,5
PS> (Get-Variable var).Attributes.Add($condition)
PS> $var="限制"
PS> $var="射雕英雄传"
PS> $var="看射雕英雄传"
The variable cannot be validated because the value 看射雕英雄传 is not a valid value for the var variable.
At line:1 char:5
+ $var <<<< ="看射雕英雄传"
  + CategoryInfo     : MetadataError: (:) [], ValidationMetadataException
  + FullyQualifiedErrorId : ValidateSetFailure

常用的变量内容验证还有5种，分别为：
ValidateNotNullAttribute：限制变量不能为空
ValidateNotNullOrEmptyAttribute：限制变量不等为空，不能为空字符串，不能为空集合
ValidatePatternAttribute:限制变量要满足制定的正则表达式
ValidateRangeAttribute：限制变量的取值范围
ValidateSetAttribute：限制变量的取值集合

ValidateNotNullAttribute 例子

PS> $a=123
PS> $con=New-Object System.Management.Automation.ValidateNotNullAttribute
PS> (Get-Variable a).Attributes.Add($con)
PS> $a=8964
PS> $a=$null

无法验证此变量，因为值不是变量 a 的有效值。
所在位置行:1 字符: 3

+ $a <<<< =$null
  + CategoryInfo     : MetadataError: (:) [], ValidationMetadataException
  + FullyQualifiedErrorId : ValidateSetFailure
ValidateNotNullOrEmptyAttribute

例子，注意@()为一个空数组。

PS> $con=New-Object System.Management.Automation.ValidateNotNullOrEmptyAttribute
PS> (Get-Variable a).Attributes.clear()
PS> (Get-Variable a).Attributes.add($con)
PS> $a=$null
The variable cannot be validated because the value is not a valid value for the a variable.
At line:1 char:3
+ $a <<<< =$null   + CategoryInfo     : MetadataError: (:) [], ValidationMetadataException   + FullyQualifiedErrorId : ValidateSetFailure PS> $a=""
The variable cannot be validated because the value is not a valid value for the a variable.
At line:1 char:3
+ $a <<<< =""   + CategoryInfo     : MetadataError: (:) [], ValidationMetadataException   + FullyQualifiedErrorId : ValidateSetFailure PS> $a=@()
The variable cannot be validated because the value System.Object[] is not a valid value for the a variable.
At line:1 char:3
+ $a <<<< =@()
  + CategoryInfo     : MetadataError: (:) [], ValidationMetadataException
  + FullyQualifiedErrorId : ValidateSetFailureValidatePatternAttribute 例子，验证Email格式

PS> $email="test@mossfly.com"
PS> $con=New-Object System.Management.Automation.ValidatePatternAttribute "b[A-Z0-9._%+-]+@[A-Z0-9.-]+.[A-Z]{2,4}b"
PS> (Get-Variable email).Attributes.Add($con)
PS> $email="abc@abc.com"
PS> $email="abc@mossfly.com"
PS> $email="author@gmail.com"
PS> $email="www@mossfly"
The variable cannot be validated because the value www@mossfly is not a valid value for the email variable.
At line:1 char:7
+ $email <<<< ="www@mossfly"
  + CategoryInfo     : MetadataError: (:) [], ValidationMetadataException
  + FullyQualifiedErrorId : ValidateSetFailureValidateRangeAttribute 例子，验证月份1-12

PS> $month=1
PS> (Get-Variable month).Attributes.Add( $( New-Object System.Management.Automation.ValidateRangeAttribute -ArgumentList 1,12) )
PS> $month=10
PS> $month=12
PS> $month=18
The variable cannot be validated because the value 18 is not a valid value for the month variable.
At line:1 char:7
+ $month <<<< =18   + CategoryInfo     : MetadataError: (:) [], ValidationMetadataException   + FullyQualifiedErrorId : ValidateSetFailure ValidateSetAttribute 例子，验证性别 PS> $sex="男"
PS> $con=New-Object System.Management.Automation.ValidateSetAttribute -ArgumentList "男","女","保密"
PS> (Get-Variable sex).Attributes.Add($con)
PS> $sex="女"
PS> $sex="不男不女"
The variable cannot be validated because the value 不男不女 is not a valid value for the sex variable.
At line:1 char:5
+ $sex <<<< ="不男不女"
  + CategoryInfo     : MetadataError: (:) [], ValidationMetadataException
  + FullyQualifiedErrorId : ValidateSetFailure

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