Powershell學(xué)習(xí)筆記——運(yùn)算符

　　雖然Powershell的幫助文檔里已經(jīng)對(duì)運(yùn)算符進(jìn)行了很詳細(xì)的分類(lèi)，但是為便于理解不同類(lèi)型的運(yùn)算，我還是對(duì)它進(jìn)行了重新分類(lèi)。

1. 算術(shù)運(yùn)算符

　　算術(shù)運(yùn)算符就是小學(xué)用于四則運(yùn)算的那些符號(hào)：+、-、*、/、()，以及經(jīng)常用在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的幾個(gè)運(yùn)算符：%、++、--。

　　這些運(yùn)算符中，+和*都可以用于字符串運(yùn)算；其中+還可以用于連接數(shù)組和哈希表，*還可以用于復(fù)制數(shù)組。不過(guò)這些都不屬于算術(shù)運(yùn)算的范疇，所以這里暫時(shí)不作說(shuō)明。

　　運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和小學(xué)的時(shí)候?qū)W的一樣，括號(hào)優(yōu)先，然后是乘除，最后是加減。這里%和優(yōu)先級(jí)和乘除一樣，而++和--的優(yōu)先級(jí)需要特別說(shuō)明。除此之外，還有一些需要特別說(shuō)明的地方：

　　1. -，它實(shí)際是兩個(gè)運(yùn)算符：它即可以作為單目運(yùn)算符表示對(duì)數(shù)值或變量取負(fù)，也可以用作雙目運(yùn)算符，表示兩個(gè)值相減。當(dāng)-作為取負(fù)運(yùn)算符的時(shí)候，它的優(yōu)先級(jí)高于乘除和取余。

　　2. %，這是取余運(yùn)算符，用法和優(yōu)先級(jí)都與/號(hào)完全一樣，只是結(jié)果不同。/號(hào)用于取商，而%號(hào)用于取余數(shù)。愛(ài)動(dòng)腦筋的朋友這里會(huì)發(fā)現(xiàn)2個(gè)問(wèn)題：
1) /號(hào)用于取商，得到的結(jié)果是整數(shù)部還是精確的實(shí)數(shù)結(jié)果呢？
2) %號(hào)能取實(shí)數(shù)除法的余數(shù)么？
做個(gè)實(shí)驗(yàn)就明白了：

PS F:\> 3 / 2 # 得到的是實(shí)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(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)第1)個(gè)問(wèn)題的解答，我們不得不面對(duì)第3)個(gè)問(wèn)題：
3) 如果想得到整數(shù)商，該怎么辦？
如果做過(guò)C/C++/C#/Java開(kāi)發(fā)，一定會(huì)想到一個(gè)辦法：強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。Powershell的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換有2種方式，一種是直接類(lèi)型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，另一種是通過(guò)-as運(yùn)算符進(jìn)行轉(zhuǎn)換

PS F:\> [int] (3 / 2) # 直接類(lèi)型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換 
2 
PS F:\> (3 / 2) -as [int] # -as運(yùn)算符進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換 
2 
PS F:\> 

　　天啊，強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的結(jié)果是四舍五入計(jì)算的。幸好我們是用3 / 2來(lái)做實(shí)驗(yàn)，如果用了4 / 3，你一定會(huì)認(rèn)為這種方法挺有效的。
不過(guò)現(xiàn)在我們需要找另一種方法來(lái)解決問(wèn)題——取不大于值的最大整數(shù)，用.NET類(lèi)中Math類(lèi)的Floor方法可以實(shí)現(xiàn)。

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

　　但這種方法只對(duì)正數(shù)有效。如果是負(fù)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(yùn)算符。這兩個(gè)運(yùn)算符本來(lái)是屬于賦值運(yùn)算符，因?yàn)樗鼈冎荒軐?duì)變更進(jìn)行運(yùn)算，并將結(jié)果回賦給變量。不過(guò)很多時(shí)候它們也用于算術(shù)表達(dá)式中，所以就在這里一并說(shuō)了。了解C/Java語(yǔ)系語(yǔ)法的都明白這兩個(gè)運(yùn)算符的用法，不了解的，做個(gè)實(shí)驗(yàn)也就明白了

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

　　++和--運(yùn)算符在算術(shù)表達(dá)式中的優(yōu)先級(jí)完全取決這兩個(gè)運(yùn)算符相對(duì)于它們運(yùn)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(gè)表達(dá)式的最后進(jìn)行計(jì)算；如果它們用在變量之前，則在整個(gè)表達(dá)式的最前進(jìn)行計(jì)算，比如

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

2. 賦值運(yùn)算符

　　最常見(jiàn)的賦值運(yùn)算符，當(dāng)然是=。除此之外還有+=、-=、*=、/=、%=，以及被Powershell單獨(dú)列為一類(lèi)的++和--（這兩個(gè)運(yùn)算符已經(jīng)在上面說(shuō)過(guò)咯）。

　　=運(yùn)算符很好理解，就是把右邊的值賦給左邊的變量。其它5個(gè)含=號(hào)的賦值運(yùn)算符對(duì)C/Java系的同學(xué)們來(lái)說(shuō)也不陌生。它們是將符號(hào)左邊的變量值，與右邊的表達(dá)式結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算（注意=號(hào)前面那個(gè)符號(hào)就是它的運(yùn)算符）之后，再將結(jié)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(yùn)算符

　　條件運(yùn)算符就是用于組成條件表達(dá)式的運(yùn)算符。Powershell的比較運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符都是條件運(yùn)算符。它們都有一個(gè)共同點(diǎn)：結(jié)果一定是布爾值True或者False。

　　比較運(yùn)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(gè)數(shù)值，或者兩個(gè)字符串。另外還有一套專(zhuān)門(mén)用于比較/匹配字符串的比較運(yùn)算符，比如-match、-like、-ieq、-ceq等，將在字符串運(yùn)算符（就是下一節(jié)）里進(jìn)行介紹。

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

　　單的舉兩個(gè)例子：

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

4. 字符串運(yùn)算符

　　Powershell對(duì)字符串的處理功能是非常強(qiáng)大的，這些處理基本上都通過(guò)字符串運(yùn)算符表現(xiàn)出來(lái)了。字符串運(yùn)算符主要包括兩類(lèi)，一類(lèi)是用于產(chǎn)生字符串的，另一類(lèi)是用于比較和匹配字符串的。

　　1) 比較/匹配類(lèi)運(yùn)算符

　　從這三組共18個(gè)比較運(yùn)算符可以看出來(lái)字符串比較類(lèi)運(yùn)算符的規(guī)律：有一組默認(rèn)的，默認(rèn)的都不區(qū)分大小寫(xiě)；還有一組帶i前綴的，意思是ignore case，仍然是不區(qū)分大小寫(xiě)；最后一組帶c前綴，意思是case sensitive，區(qū)分大小寫(xiě)。

　　以上所有用于字符串比較/匹配的運(yùn)算符，用于字符串比較時(shí)，返回True或者False。它們也可以用于對(duì)字符串?dāng)?shù)組進(jìn)行過(guò)濾，并將數(shù)組所有測(cè)試值為T(mén)rue的字符串組成一個(gè)新的字符串?dāng)?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(gè)元素，是個(gè)字符串，返回布爾值 
True 
PS F:\> $a -like "a*" # 整個(gè)數(shù)組進(jìn)行匹配，返回匹配成功的 
abcdefg 
ABCDEFG 
PS F:\> $b = $a -like "a*" # 將匹配結(jié)果賦值給變量$b 
PS F:\> $b.getType().fullName #查看$b的類(lèi)型，是數(shù)組類(lèi)型 
System.Object[] 
PS F:\> $b.length # $b的長(zhǎng)度為2 
2 
PS F:\> $b = $a -clike "a*" # 看看數(shù)組中只有1項(xiàng)匹配的時(shí)候會(huì)怎么樣 
PS F:\> $b.getType().fullName # $b仍然是數(shù)組 
System.Object[] 
PS F:\> $b.length # $b是長(zhǎng)度為1（只有1個(gè)元素）的數(shù)組 
1 
PS F:\> 

　　2) 產(chǎn)生字符串的運(yùn)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(fù)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(xiàng)，并返回新的字符串，支持i和c前綴。-replace可以按正則表達(dá)式進(jìn)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(dá)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(guò)正則表達(dá)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(guò)格產(chǎn)生字符串，類(lèi)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(yùn)算符

　　@()，產(chǎn)生數(shù)組對(duì)象。如果括號(hào)里沒(méi)有內(nèi)容，產(chǎn)生一個(gè)空數(shù)組。如果括號(hào)里有多個(gè)元素，用逗號(hào)進(jìn)行分隔——對(duì)了，這里用到了所謂的逗號(hào)（,）運(yùn)算符。其實(shí)，多個(gè)元素的時(shí)候，連@()都省了，直接寫(xiě)列表就是數(shù)組。

　　..（兩個(gè)點(diǎn)號(hào)），范圍運(yùn)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(gè)包含連續(xù)整數(shù)的數(shù)組。

　　數(shù)組是以0為起始下標(biāo)的，對(duì)數(shù)組元素的訪問(wèn)是中括號(hào)，以及包含在中括號(hào)中的下標(biāo)號(hào)。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(duì)象。大括號(hào)內(nèi)沒(méi)有內(nèi)容，產(chǎn)生一個(gè)空的哈希表對(duì)象。大括號(hào)中是以鍵值對(duì)為單位，鍵和值之間用=號(hào)分隔。如果大括號(hào)里有多個(gè)鍵值對(duì)，用分號(hào)分隔。

　　對(duì)哈希表中元素的訪問(wèn)也是通過(guò)中括號(hào)，不過(guò)中括號(hào)中的是鍵名而不是下標(biāo)號(hào)。如果鍵名是合法的標(biāo)識(shí)符，那么還可以通過(guò)“.鍵名”的方式來(lái)訪問(wèn)。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(yùn)算表達(dá)式 
Hello James Fancy 
PS F:\> 

　　+和+=，可以聯(lián)接兩個(gè)數(shù)組并產(chǎn)生一些新的數(shù)組；它也可以將一個(gè)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(fù)指定次數(shù)，并將所有這些元素作為一個(gè)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(gè)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(yùn)算符

　　Powershell有4個(gè)位運(yùn)算符，-band（按位與）、-bor（按位或）、-bxor（按位異或）、-bnot（按位取反）。很不幸，沒(méi)有移位運(yùn)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(lèi)型運(yùn)算符

　　類(lèi)型運(yùn)算符一共就3個(gè)，兩個(gè)用于判斷類(lèi)型：-is、-isnot；還有一個(gè)用于轉(zhuǎn)換類(lèi)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(qiáng)制類(lèi)型，和上句同樣效果 
255 
PS F:\> 

8. 重定向運(yùn)算符

　　關(guān)于重定向，這是所有控制臺(tái)中的一個(gè)重要話(huà)題，還是找個(gè)時(shí)間專(zhuān)門(mén)來(lái)記錄下吧。這次，只把幾個(gè)關(guān)于重定向的運(yùn)算符列出來(lái)。

9. 其它運(yùn)算符

　　&，調(diào)用運(yùn)算符。如果后面接一個(gè)命令，那它和沒(méi)帶&符號(hào)，直接輸入命令沒(méi)啥區(qū)別。但是，如果有一個(gè)保存著命令名稱(chēng)的變量，&就很有用了……還有一點(diǎn)需要注意的是，這個(gè)變量只能是命令本身，不能帶參數(shù)，不然會(huì)出錯(cuò)的。

PS F:\> $cmd = "echo Hello James" 
PS F:\> & $cmd # 哇哦，這個(gè)會(huì)出錯(cuò)哦 
無(wú)法將“echo Hello James”項(xiàng)識(shí)別為 cmdlet、函數(shù)、腳本文件或可運(yùn)行程序的名稱(chēng)。請(qǐng)檢查名稱(chēng)的拼寫(xiě)，如果 
包括路徑，請(qǐng)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(duì)啦 
Hello 
James 
PS F:\> 

　　::（雙冒號(hào)），靜態(tài)成員運(yùn)算符。這個(gè)其實(shí)以之前的示例中已經(jīng)用過(guò)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(diǎn)號(hào)），訪問(wèn)對(duì)象的成員的運(yùn)算符。這個(gè)也用過(guò)很多次了,再舉個(gè)例子：

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

　　.（點(diǎn)號(hào)），還有一個(gè)作用，用于獲取來(lái)源——就是有點(diǎn)像C/C++中的#include。這個(gè)時(shí)候它的后面接一個(gè)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(hào)調(diào)用腳本。注意：這里的點(diǎn)號(hào)是代表當(dāng)前目錄 
PS F:\> $a 
PS F:\> . .\hello.ps1 # 用.號(hào)引入腳本 
PS F:\> $a 
Hello J.Fan 
PS F:\> 

　　總算把運(yùn)算符搞定了，真沒(méi)想到居然這么多!