Powershell學習筆記——運算符

　　當我正準備記下學習Powershell函數(shù)的心得時，突然因為別的事情需要使用計算器。于是我就將就已經(jīng)打開的Powershell控制臺完全了計算。這個時間，我突然想起，忘了把Powersehll的運算符記錄下來。

Powersehll有哪些運算符

　　Powershell有哪些運行符？當然Google有答案，也許Baidu也有答案。不過我決定還是先問Powershell試試。所以我嘗試了這么一條命令：

PS F:\> help about_operator 

　　嘿，蒙對了，這里果然有Powershell運算符的詳細介紹。

　　Powershell支持運算符主要有這么幾種類型：

　　雖然Powershell的幫助文檔里已經(jīng)對運算符進行了很詳細的分類，但是為便于理解不同類型的運算，我還是對它進行了重新分類。

1. 算術運算符

　　算術運算符就是小學用于四則運算的那些符號：+、-、*、/、()，以及經(jīng)常用在程序設計語言中的幾個運算符：%、++、--。

　　這些運算符中，+和*都可以用于字符串運算；其中+還可以用于連接數(shù)組和哈希表，*還可以用于復制數(shù)組。不過這些都不屬于算術運算的范疇，所以這里暫時不作說明。

　　運算符的優(yōu)先級和小學的時候學的一樣，括號優(yōu)先，然后是乘除，最后是加減。這里%和優(yōu)先級和乘除一樣，而++和--的優(yōu)先級需要特別說明。除此之外，還有一些需要特別說明的地方：

　　1. -，它實際是兩個運算符：它即可以作為單目運算符表示對數(shù)值或變量取負，也可以用作雙目運算符，表示兩個值相減。當-作為取負運算符的時候，它的優(yōu)先級高于乘除和取余。

　　2. %，這是取余運算符，用法和優(yōu)先級都與/號完全一樣，只是結果不同。/號用于取商，而%號用于取余數(shù)。愛動腦筋的朋友這里會發(fā)現(xiàn)2個問題：
1) /號用于取商，得到的結果是整數(shù)部還是精確的實數(shù)結果呢？
2) %號能取實數(shù)除法的余數(shù)么？
做個實驗就明白了：

PS F:\> 3 / 2 # 得到的是實數(shù)商 
1.5 
PS F:\> 3.2 % 2 # 余數(shù)居然可以是小數(shù)呢 
1.2 
PS F:\> 

　　由于實驗結果對第1)個問題的解答，我們不得不面對第3)個問題：
3) 如果想得到整數(shù)商，該怎么辦？
如果做過C/C++/C#/Java開發(fā)，一定會想到一個辦法：強制轉換。Powershell的強制轉換有2種方式，一種是直接類型強制轉換，另一種是通過-as運算符進行轉換

PS F:\> [int] (3 / 2) # 直接類型強制轉換 
2 
PS F:\> (3 / 2) -as [int] # -as運算符進行類型轉換 
2 
PS F:\> 

　　天啊，強制轉換的結果是四舍五入計算的。幸好我們是用3 / 2來做實驗，如果用了4 / 3，你一定會認為這種方法挺有效的。
不過現(xiàn)在我們需要找另一種方法來解決問題——取不大于值的最大整數(shù)，用.NET類中Math類的Floor方法可以實現(xiàn)。

PS F:\> [math]::floor(3 / 2) 
1 
PS F:\> 

　　但這種方法只對正數(shù)有效。如果是負數(shù)，就要用[math]::ceiling了，取不小于參數(shù)值的最小整數(shù)。

　　3. ++和--，自增和自減運算符。這兩個運算符本來是屬于賦值運算符，因為它們只能對變更進行運算，并將結果回賦給變量。不過很多時候它們也用于算術表達式中，所以就在這里一并說了。了解C/Java語系語法的都明白這兩個運算符的用法，不了解的，做個實驗也就明白了

PS F:\> $a = 5 
PS F:\> $a++ # $a自已+1，并將結果回賦給自己 
PS F:\> $a 
6 
PS F:\> $a-- # $a自己-1，并將結果回賦給自己 
PS F:\> $a 
5 
PS F:\> 

　　++和--運算符在算術表達式中的優(yōu)先級完全取決這兩個運算符相對于它們運算的變量的位置。如果它們用在變量之后，那么它們將在整個表達式的最后進行計算；如果它們用在變量之前，則在整個表達式的最前進行計算，比如

PS F:\> $a = 5 
PS F:\> 3 + $a++ # 先運算了3+$a(5)，之后$a再自加1 
8 
PS F:\> $a 
6 
PS F:\> 6 - --$a # $a先自減1，值變?yōu)?之后，再進行6-$a(5)的運算 
1 
PS F:\> $a 
5 
PS F:\> 

2. 賦值運算符

　　最常見的賦值運算符，當然是=。除此之外還有+=、-=、*=、/=、%=，以及被Powershell單獨列為一類的++和--（這兩個運算符已經(jīng)在上面說過咯）。

　　=運算符很好理解，就是把右邊的值賦給左邊的變量。其它5個含=號的賦值運算符對C/Java系的同學們來說也不陌生。它們是將符號左邊的變量值，與右邊的表達式結果進行相應的運算（注意=號前面那個符號就是它的運算符）之后，再將結果賦值給左邊的變量。比如

PS F:\> $a = 5 
PS F:\> $a += 3 
PS F:\> $a 
8 
PS F:\> 

3. 條件運算符

　　條件運算符就是用于組成條件表達式的運算符。Powershell的比較運算符和邏輯運算符都是條件運算符。它們都有一個共同點：結果一定是布爾值True或者False。

　　比較運算符包括：-eq（相等）、-ne（不等）、-lt（小于）、-gt（大于）、-le（小于等于）、-ge（大于等于），它們可以用于比較兩個數(shù)值，或者兩個字符串。另外還有一套專門用于比較/匹配字符串的比較運算符，比如-match、-like、-ieq、-ceq等，將在字符串運算符（就是下一節(jié)）里進行介紹。

　　邏輯運算符主要用于連接各條件表達式，這些運算符包括：-and（和/與）、-or（或）、-xor（異或）、-not（非）、!（簡化的-not）。

　　單的舉兩個例子：

PS F:\> (2 -lt 3) -and (3.2 -gt 3) 
True 
PS F:\> !(2 -lt 3) 
False 

4. 字符串運算符

　　Powershell對字符串的處理功能是非常強大的，這些處理基本上都通過字符串運算符表現(xiàn)出來了。字符串運算符主要包括兩類，一類是用于產(chǎn)生字符串的，另一類是用于比較和匹配字符串的。

　　1) 比較/匹配類運算符

　　從這三組共18個比較運算符可以看出來字符串比較類運算符的規(guī)律：有一組默認的，默認的都不區(qū)分大小寫；還有一組帶i前綴的，意思是ignore case，仍然是不區(qū)分大小寫；最后一組帶c前綴，意思是case sensitive，區(qū)分大小寫。

　　以上所有用于字符串比較/匹配的運算符，用于字符串比較時，返回True或者False。它們也可以用于對字符串數(shù)組進行過濾，并將數(shù)組所有測試值為True的字符串組成一個新的字符串數(shù)組返回。比如

PS F:\> $a = "James Fancy", "abcdefg", "gfedcba", "ABCDEFG" 
PS F:\> $a[0] -cmatch "a." # 數(shù)組的第1個元素，是個字符串，返回布爾值 
True 
PS F:\> $a -like "a*" # 整個數(shù)組進行匹配，返回匹配成功的 
abcdefg 
ABCDEFG 
PS F:\> $b = $a -like "a*" # 將匹配結果賦值給變量$b 
PS F:\> $b.getType().fullName #查看$b的類型，是數(shù)組類型 
System.Object[] 
PS F:\> $b.length # $b的長度為2 
2 
PS F:\> $b = $a -clike "a*" # 看看數(shù)組中只有1項匹配的時候會怎么樣 
PS F:\> $b.getType().fullName # $b仍然是數(shù)組 
System.Object[] 
PS F:\> $b.length # $b是長度為1（只有1個元素）的數(shù)組 
1 
PS F:\> 

　　2) 產(chǎn)生字符串的運算符

　　+、+=，用于連接字符串。如

PS F:\> "James" + " Fancy" 
James Fancy 
PS F:\> $a = "Hello " 
PS F:\> $a += "James" 
PS F:\> $a 
Hello James 
PS F:\> 

　　*、*=都可以用于產(chǎn)生重復一定數(shù)量的字符串。比如

PS F:\> "ABCD" * 5 
ABCDABCDABCDABCDABCD 
PS F:\> $spliter = "-" 
PS F:\> $spliter *= 40 
PS F:\> $spliter 
---------------------------------------- 
PS F:\> 

　　-replace用于替換掉字符串中的匹配項，并返回新的字符串，支持i和c前綴。-replace可以按正則表達式進行匹配。如

PS F:\> $a = "Hello Mr. James" 
PS F:\> $a -replace "james", "Fancy" 
Hello Mr. Fancy 
PS F:\> $a = "Hello Mr. James and Mr. Fancy" 
PS F:\> $a -replace "Mr.\s*(.*?)\b", "$1" # -replace可以按正則表達式匹配 
Hello James and Fancy 
PS F:\> 

　　-split和-join分別用于拆分字符串（為數(shù)組）和聯(lián)接字符串（從數(shù)組）。-split支持通過正則表達式匹配分隔符。如

PS F:\> $a = "Hello, James Fancy. How are you?" 
PS F:\> $b = $a -split "[,\s\.]+" 
PS F:\> $b 
Hello 
James 
Fancy 
How 
are 
you? 
PS F:\> $b -join ";" 
Hello;James;Fancy;How;are;you? 
PS F:\> 

　　-f通過格產(chǎn)生字符串，類似.NET框架中的String.Format函數(shù)。比如

PS F:\> "{0}; {1:yyyy-MM-dd}；HEX: {2:X4}" -f "J.Fan", $(get-date), 7654321 
J.Fan; 2011-10-07；HEX: 74CBB1 
PS F:\> [string]::format("{0}; {1:yyyy-MM-dd}；HEX: {2:X4}", "J.Fan", $(get-date), 7654321) 
J.Fan; 2011-10-07；HEX: 74CBB1 
PS F:\> 

5. 數(shù)組和哈希表運算符

　　@()，產(chǎn)生數(shù)組對象。如果括號里沒有內(nèi)容，產(chǎn)生一個空數(shù)組。如果括號里有多個元素，用逗號進行分隔——對了，這里用到了所謂的逗號（,）運算符。其實，多個元素的時候，連@()都省了，直接寫列表就是數(shù)組。

　　..（兩個點號），范圍運算符，產(chǎn)生整型數(shù)組的另一種方式，只需要給定上下限整數(shù)，就可以產(chǎn)生一個包含連續(xù)整數(shù)的數(shù)組。

　　數(shù)組是以0為起始下標的，對數(shù)組元素的訪問是中括號，以及包含在中括號中的下標號。比如

PS F:\> $a = @(1,2,3,4,5) # 也可以是 $a = 1,2,3,4,5 
PS F:\> $a.length 
5 
PS F:\> $a[1] 
2 
PS F:\> @(1..2) 
1 
2 
PS F:\> 3..1 
3 
2 
1 
PS F:\> 

　　@{}，產(chǎn)生哈希表對象。大括號內(nèi)沒有內(nèi)容，產(chǎn)生一個空的哈希表對象。大括號中是以鍵值對為單位，鍵和值之間用=號分隔。如果大括號里有多個鍵值對，用分號分隔。

　　對哈希表中元素的訪問也是通過中括號，不過中括號中的是鍵名而不是下標號。如果鍵名是合法的標識符，那么還可以通過“.鍵名”的方式來訪問。比如

PS F:\> $a = @{abc=1; "bcd"=2; 3="James Fancy"} 
PS F:\> $a["abc"] 
1 
PS F:\> $a.bcd = "Hello" 
PS F:\> "$($a['bcd']) $($a[3])" # $(...) 表示運算表達式 
Hello James Fancy 
PS F:\> 

　　+和+=，可以聯(lián)接兩個數(shù)組并產(chǎn)生一些新的數(shù)組；它也可以將一個元素聯(lián)連到數(shù)組上。

PS F:\> @("hello") + "james", "fancy" 
hello 
james 
fancy 
PS F:\> $a = "hello", "james" 
PS F:\> $a += "fancy" 
PS F:\> $a 
hello 
james 
fancy 
PS F:\> 

　　*和*=，將數(shù)組重復指定次數(shù)，并將所有這些元素作為一個新的數(shù)組返回。

PS F:\> "james", "fancy" * 2 
james 
fancy 
james 
fancy 
PS F:\> $a = @("j.fan") 
PS F:\> $a *= 3 
PS F:\> $a 
j.fan 
j.fan 
j.fan 
PS F:\> 

　　-contains, -notcontains，用于判斷數(shù)組中是否有某個數(shù)據(jù)，支持i和c前綴用于字符串比較。

PS F:\> "abc", "bcd" -contains "BCD" 
True 
PS F:\> "abc", "bcd" -ccontains "BCD" 
False 
PS F:\> 

6. 位運算符

　　Powershell有4個位運算符，-band（按位與）、-bor（按位或）、-bxor（按位異或）、-bnot（按位取反）。很不幸，沒有移位運算符。

PS F:\> (0x6b -band 0xf0).toString("X") 
60 
PS F:\> (0x6b -bor 0x0f).toString("X") 
6F 
PS F:\> (0x6b -bxor 0xff).toString("X") 
94 
PS F:\> (-bnot 0x6b).toString("X") 
FFFFFF94 
PS F:\> 

7. 類型運算符

　　類型運算符一共就3個，兩個用于判斷類型：-is、-isnot；還有一個用于轉換類型：-as。

PS F:\> 1 -is [int] 
True 
PS F:\> 1 -isnot [int] 
False 
PS F:\> "0xff" -as [int] 
255 
PS F:\> [int] "0xff" # 強制類型，和上句同樣效果 
255 
PS F:\> 

8. 重定向運算符

　　關于重定向，這是所有控制臺中的一個重要話題，還是找個時間專門來記錄下吧。這次，只把幾個關于重定向的運算符列出來。

9. 其它運算符

　　&，調(diào)用運算符。如果后面接一個命令，那它和沒帶&符號，直接輸入命令沒啥區(qū)別。但是，如果有一個保存著命令名稱的變量，&就很有用了……還有一點需要注意的是，這個變量只能是命令本身，不能帶參數(shù)，不然會出錯的。

PS F:\> $cmd = "echo Hello James" 
PS F:\> & $cmd # 哇哦，這個會出錯哦 
無法將“echo Hello James”項識別為 cmdlet、函數(shù)、腳本文件或可運行程序的名稱。請檢查名稱的拼寫，如果 
包括路徑，請確保路徑正確，然后重試。 
所在位置 行:1 字符: 2 
+ & <<<< $cmd 
+ CategoryInfo : ObjectNotFound: (echo Hello James:String) [], CommandNotFoundExcepti 
on 
+ FullyQualifiedErrorId : CommandNotFoundException 
 
PS F:\> $cmd = "echo" 
PS F:\> & $cmd Hello James # 這樣就對啦 
Hello 
James 
PS F:\> 

　　::（雙冒號），靜態(tài)成員運算符。這個其實以之前的示例中已經(jīng)用過了，就是調(diào)用靜態(tài)成員的。比如之前用到的[string]::format，[math]::floor等。再比如

PS F:\> [system.text.encoding]::utf8.toString() 
System.Text.UTF8Encoding 
PS F:\> [guid]::newGuid() 
 
Guid 
---- 
76e2b9ed-71f7-4b91-89c6-1c329df82e96 
 
 
PS F:\> 

　　.（點號），訪問對象的成員的運算符。這個也用過很多次了,再舉個例子：

PS F:\> $r = new-object random 
PS F:\> $r.next() # 獲取一個隨機整數(shù) 
397489906 
PS F:\> $r.getType().fullName 
System.Random 
PS F:\> 

　　.（點號），還有一個作用，用于獲取來源——就是有點像C/C++中的#include。這個時候它的后面接一個腳本文件，比如

PS F:\> echo "`$a = `"Hello J.Fan`"" > hello.ps1 
PS F:\> cat .\hello.ps1 # 顯示hello.ps1的內(nèi)容 
$a = "Hello J.Fan" 
PS F:\> .\hello.ps1 # 不用.號調(diào)用腳本。注意：這里的點號是代表當前目錄 
PS F:\> $a 
PS F:\> . .\hello.ps1 # 用.號引入腳本 
PS F:\> $a 
Hello J.Fan 
PS F:\> 

　　總算把運算符搞定了，真沒想到居然這么多!