LINQ 可以在 PowerShell 中使用吗？

Question

我正在尝试在 PowerShell 中使用 LINQ。看起来这应该是完全可能的，因为 PowerShell 是建立在 .NET Framework 之上的，但我无法让它工作。例如，当我尝试以下（人为的）代码时：

$data = 0..10

[System.Linq.Enumerable]::Where($data, { param($x) $x -gt 5 })

我收到以下错误：

找不到“Where”和参数计数的重载：“2”。

不要介意这可以通过Where-Object 完成。这个问题的重点不是找到一种在 PowerShell 中执行此操作的惯用方式。如果我可以使用 LINQ，在 PowerShell 中执行某些任务会容易很多。

Answer 1

您的代码的问题是 PowerShell 无法决定应该将 ScriptBlock 实例 ({ ... }) 转换为哪个特定委托类型。 因此它无法为Where method 的通用第二个参数选择类型具体的委托实例化。而且它也没有明确指定泛型参数的语法。要解决此问题，您需要自己将 ScriptBlock 实例转换为正确的委托类型：

$data = 0..10
[System.Linq.Enumerable]::Where($data, [Func[object,bool]]{ param($x) $x -gt 5 })

为什么[Func[object, bool]] 有效，而[Func[int, bool]] 无效？

因为您的$data 是[object[]]，而不是[int[]]，因为PowerShell 默认创建[object[]] 数组；但是，您可以显式构造 [int[]] 实例：

$intdata = [int[]]$data
[System.Linq.Enumerable]::Where($intdata, [Func[int,bool]]{ param($x) $x -gt 5 })

Answer 2

用更广泛的答案补充PetSerAl's helpful answer 以匹配问题的通用标题：

^{注意：以下内容至少适用于 PowerShell 7.2。 Direct 对 LINQ 的支持——其语法与 C# 中的语法相当——正在GitHub issue #2226 中讨论 PowerShell Core 的 未来 版本。}

在 PowerShell 中使用 LINQ：

• 您需要 PowerShell v3 或更高版本。

• 您不能直接在集合实例上调用 LINQ 扩展方法，而是必须将 LINQ 方法作为您传递输入的[System.Linq.Enumerable] 类型的静态方法调用集合作为第一个参数。

  • 必须这样做消除了 LINQ API 的流动性，因为方法链接不再是一种选择。相反，您必须以相反的顺序嵌套静态调用。

  • 例如，您必须写 [Linq.Enumerable]::OrderBy([Linq.Enumerable]::Where($inputCollection, ...), ...) 而不是 $inputCollection.Where(...).OrderBy(...)

• 辅助函数和类：

  • 某些方法，例如 .Select()，具有接受通用 Func<> 委托的参数（例如，Func<T,TResult> 可以使用 PowerShell 代码创建，通过将 cast 应用于脚本块；例如：
    [Func[object, bool]] { $Args[0].ToString() -eq 'foo' }

    • Func<>delegate 的第一个泛型类型参数必须与输入集合的元素类型匹配；请记住，PowerShell 默认创建 [object[]] 数组。

  • 一些方法，例如.Contains()和.OrderBy，有接受实现特定接口的对象的参数，例如IEqualityComparer<T>和IComparer<T>；此外，输入类型可能需要实现IEquatable<T>，以便按预期进行比较，例如.Distinct()；所有这些需要编译的类，通常用 C# 编写（尽管您可以通过将带有嵌入式 C# 代码的字符串传递给 Add-Type cmdlet 从 PowerShell 创建它们）；但是，在 PSv5+ 中，您也可以使用自定义 PowerShell classes，但有一些限制。

• 通用方法：

  • 一些 LINQ 方法本身是通用的，因此需要类型参数； PowerShell 不能直接调用此类方法，而必须使用反射；例如：

    # Obtain a [string]-instantiated method of OfType<T>.
    $ofTypeString = [Linq.Enumerable].GetMethod("OfType").MakeGenericMethod([string])
    
    # Output only [string] elements in the collection.
    # Note how the array must be nested for the method signature to be recognized.
    PS> $ofTypeString.Invoke($null, (, ('abc', 12, 'def')))
    abc
    def
    

  • 有关更详细的示例，请参阅this answer。

• LINQ 方法返回一个惰性枚举，而不是一个实际的集合；也就是说，返回的还不是实际数据，而是枚举时会产生数据的东西。

  • 在自动执行枚举的上下文中，特别是在管道中，您将能够像使用集合一样使用可枚举。

    • 但是，由于可枚举本身不是一个集合，因此您无法通过调用.Count 来获取结果计数，也无法index 进入迭代器；但是，您可以使用member-access enumeration（提取被枚举对象的属性值）。

  • 如果您确实需要将结果作为静态数组来获得通常的收集行为，请将调用包装在 [Linq.Enumerable]::ToArray(...) 中。

    • 存在返回不同数据结构的类似方法，例如::ToList()。

有关高级示例，请参阅this answer。
有关所有 LINQ 方法（包括示例）的概述，请参阅this great article。

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简而言之：在 PowerShell 中使用 LINQ 很麻烦，并且只有在满足以下任一条件时才值得努力：

• 您需要 PowerShell 的 cmdlet 无法提供的高级查询功能。
• 性能至关重要 - 请参阅 this article。

Answer 3

如果你想实现类似 LINQ 的功能，那么 PowerShell 有一些 cmdlet 和函数，例如：Select-Object、Where-Object、Sort-Object、Group-Object。它具有用于大多数 LINQ 功能的 cmdlet，例如投影、限制、排序、分组、分区等。

见Powershell One-Liners: Collections and LINQ。

有关使用 Linq 的更多详细信息以及如何使其更容易，文章 LINQ Through Powershell 可能会有所帮助。

Answer 4

当我想在 PowerShell 中进行稳定排序时，我运行了 LINQ（稳定：如果要排序的属性在两个（或更多）元素上具有相同的值：保留它们的顺序）。 Sort-Object 有一个 -Stable-Switch，但仅在 PS 6.1+ 中。此外，.NET 中通用集合中的 Sort() 实现并不稳定，所以我遇到了 LINQ，文档说它是稳定的。

这是我的（测试）代码：

# Getting a stable sort in PowerShell, using LINQs OrderBy

# Testdata
# Generate List to Order and insert Data there. o will be sequential Number (original Index), i will be Property to sort for (with duplicates)
$list = [System.Collections.Generic.List[object]]::new()
foreach($i in 1..10000){
    $list.Add([PSCustomObject]@{o=$i;i=$i % 50})
}

# Sort Data
# Order Object by using LINQ. Note that OrderBy does not sort. It's using Delayed Evaluation, so it will sort only when GetEnumerator is called.
$propertyToSortBy = "i" # if wanting to sort by another property, set its name here
$scriptBlock = [Scriptblock]::Create("param(`$x) `$x.$propertyToSortBy")
$resInter = [System.Linq.Enumerable]::OrderBy($list, [Func[object,object]]$scriptBlock )
# $resInter.GetEnumerator() | Out-Null

# $resInter is of Type System.Linq.OrderedEnumerable<...>. We'll copy results to a new Generic List
$res = [System.Collections.Generic.List[object]]::new()
foreach($elem in $resInter.GetEnumerator()){
    $res.Add($elem)
}

# Validation
# Check Results. If PropertyToSort is the same as in previous record, but previous sequence-number is higher, than the Sort has not been stable
$propertyToSortBy = "i" ; $originalOrderProp = "o"
for($i = 1; $i -lt $res.Count ; $i++){
    if(($res[$i-1].$propertyToSortBy -eq $res[$i].$propertyToSortBy) -and ($res[$i-1].$originalOrderProp -gt $res[$i].$originalOrderProp)){
        Write-host "Error on line $i - Sort is not Stable! $($res[$i]), Previous: $($res[$i-1])"
    }
}

Answer 5

有一个简单的方法可以让 Linq 链式流畅，通过在 Linq 命名空间中设置 using 语句，然后可以直接调用 where 函数，无需调用静态 Where 函数。

using namespace System.Linq
$b.Where({$_ -gt 0})

$b是一个字节数组，我想获取所有大于0的字节。

完美运行。