PowerShell 中的变量范围答案

【问题标题】：Variable scoping in PowerShellPowerShell 中的变量范围
【发布时间】：2012-03-08 16:40:10
【问题描述】：

关于 PowerShell 的一个可悲之处在于函数和脚本块是动态范围的。

但让我感到惊讶的另一件事是，变量在内部范围内表现为写入时复制。

$array=@("g")
function foo()
{
    $array += "h"
    Write-Host $array
}

& {
    $array +="s"
    Write-Host $array
}
foo

Write-Host $array

输出是：

g s
g h
g

这使得动态作用域的痛苦减轻了一点。但是如何避免写时复制呢？

【问题讨论】：

标签： powershell scope

【解决方案1】：

PowerShell 作用域文章 (about_Scopes) 很好，但过于冗长，所以这是我的 article 的引文：

通常，PowerShell 作用域类似于 .NET 作用域。它们是：

全球是公开的
脚本是内部的
私人是私人的
本地是当前堆栈级别
编号范围从 0..N 开始，其中每个步骤都达到堆栈级别（0 是本地）

这是一个简单的例子，它描述了作用域的用法和作用：

$test = 'Global Scope'
Function Foo {
    $test = 'Function Scope'
    Write-Host $Global:test                                  # Global Scope
    Write-Host $Local:test                                   # Function Scope
    Write-Host $test                                         # Function Scope
    Write-Host (Get-Variable -Name test -ValueOnly -Scope 0) # Function Scope
    Write-Host (Get-Variable -Name test -ValueOnly -Scope 1) # Global Scope
}
Foo

如您所见，您只能在命名范围内使用类似 $Global:test 的语法，$0:test 将始终为 $null。

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以使用 范围修饰符 或 *-Variable cmdlet。

范围修饰符是：

global 用于在最外层范围内访问/修改（例如交互式 shell）
script 用于在运行脚本（.ps1 文件）范围内访问/修改。如果不运行脚本，则以global 运行。

（对于*-Variable cmdlet 的-Scope 参数，请参阅帮助。）

例如。在您的第二个示例中，直接修改全局$array：

& {
  $global:array +="s"
  Write-Host $array
}

有关更多详细信息，请参阅帮助主题 about_scopes。

【讨论】：

感谢您的信息。我对 about_scopes 主题的阅读更少。我在本文档中没有看到的一件事是变量是动态范围的。 :(
这让我在对我的脚本进行错误检查时感到困惑；我有一个简单的计数器，每次脚本遇到错误时它都会递增，它决定了在电子邮件中发送的信息。无论我设置了多少错误条件，最后的错误计数始终为零。现在我明白了为什么会这样以及如何解决它。
我认为这种方法只回答一两个非常有限的情况下的问题。不是一般的。

【解决方案3】：

不仅仅是变量。当这说“项目”时，它表示变量、函数、别名和 psdrive。所有这些都有范围。

详细描述 Windows PowerShell 保护对变量、别名、函数和 Windows PowerShell 驱动器 (PSDrives)，通过限制它们可以读取的位置和改变了。通过强制执行一些简单的范围规则，Windows PowerShell 有助于确保您不会无意中更改应不会被改变。以下是范围的基本规则： - 您包含在范围中的项目在它所在的范围内可见被创建并在任何子范围内，除非您明确地创建它私人的。您可以放置变量、别名、函数或 Windows PowerShell 在一个或多个范围内驱动。 - 您在范围内创建的项目只能在创建它的范围，除非您明确指定范围不同。

您看到的写入时复制问题是由于 Powershell 处理数组的方式造成的。添加到该数组实际上会破坏原始数组并创建一个新数组。由于它是在该范围内创建的，因此当函数或脚本块退出并且该范围被释放时，它就会被销毁。

您可以在更新变量时显式定义其范围，或者您可以使用 [ref] 对象进行更新，或者编写脚本以便更新对象的属性或对象的哈希表键，或者父范围内的哈希表。这不会在本地范围内创建新对象，它会修改父范围内的对象。

【讨论】：

确定函数和别名是一种变量。但我对此并不担心。特别是在某些语言中，函数的作用域与变量不同（例如常见的 lisp），但仍然是变量。
如果有一天您编写了一个在子范围内创建别名或函数的 Powershell 脚本，这可能会引起一些问题。
但是您没有回答问题。 @Richard 得到了正确答案
但这使 powershell 成为一种更糟糕的语言。如果范围语义根据变量的类型而改变，那是可怕的设计选择，IMO。此外，它还可以在您面前恢复动态范围。 :(
嗯，就是这样。我只是试图解释发生了什么。写时复制是野兽的本性。明确定义变量的范围并不能避免写时复制，它只是指定副本将被写入的位置。

【解决方案4】：

虽然其他帖子提供了许多有用的信息，但它们似乎只是为了让您免于 RTFM。
未提及的答案是我认为最有用的答案！

([ref]$var).value = 'x'

这会修改 $var 的值，无论它碰巧在什么范围内。你不需要知道它的范围；只是它确实已经存在。要使用 OP 的示例：

$array=@("g")
function foo()
{
    ([ref]$array).Value += "h"
    Write-Host $array
}
& {
    ([ref]$array).Value +="s"
    Write-Host $array
}
foo
Write-Host $array

生产：

g s
g s h
g s h

说明：
([ref]$var) 为您获取指向变量的指针。由于这是一个读取操作，它解析为实际创建该名称的最新范围。如果变量不存在，它也会解释错误，因为 [ref] 不能创建任何东西，它只能返回对已经存在的东西的引用。

.value 然后将您带到保存变量定义的属性；然后你可以设置。

您可能很想做这样的事情，因为它有时看起来很有效。

([ref]$var) = "New Value"

不要！！！！
它看起来像它工作的实例是一种错觉，因为 PowerShell 正在做一些它只在一些非常狭窄的情况下（例如在命令行上）做的事情。你不能指望它。实际上它在 OP 示例中不起作用。

【讨论】：