如何使用 Powershell 数组

简介

数组是一种数据结构，可以一次容纳多个值。你可以把它理解为由相同或不同数据类型的元素组成的集合或列表。数组广泛用于许多脚本和编程语言，包括 Windows PowerShell。

让我们深入了解如何创建并使用 PowerShell 中的数组。

创建对象数组

默认情况下，数组中的每个元素都是对象，而不是字符串或整数等其他数据类型。下面是一个通过显式添加对象来创建对象数组的示例：

      $people = @(

    [PSCustomObject]@{Name='Alice'; Age=30},

    [PSCustomObject]@{Name='Bob'; Age=25}
      

只包含一个元素的数组的创建

如果在变量中只放入一个值，PowerShell 就不会创建数组。为了确认这一点，让我们使用两个脚本并输出它们的数据类型。

首先，我们将在 PowerShell 中创建一个包含五个元素的数组：

      $array = @(1, 2, 3, 4, 5)

$array1.GetType()
      

现在，让我们尝试使用类似的脚本来创建只包含一个元素的数组：

      $array1 = 1

$array1.GetType()
      

从下面的输出可以看出，PowerShell 在第一个示例脚本中创建了数组（System.Array），但在第二个示例中没有。

如果你想通过执行某个命令来检索对象并据此创建数组，那么这种行为尤其令人担忧，因为你无法事先知道结果中会返回多少个对象。

为了解决这个问题，你可以使用 ,（逗号）运算符。如果逗号被用作二元运算符，就会创建普通数组；如果被用作一元运算符，则数组只有一个元素。

例如，下面介绍如何获得只包含一个元素的数组：

      $array1 = ,1

$array1.GetType()
      

可以通过下面所示的输出确认数组已创建：

创建空数组

在 PowerShell 中，还可以使用运算符 @ 来创建数组（包括空数组）。如果指定 @()，将得到一个完全不包含任何对象的数组。它是一种便捷的方法：先将变量初始化为数组，之后再向数组中添加对象，而无需担心对象的数量。

      $array3 = @()

$array3.GetType()
      

创建强类型数组

默认情况下，数组的元素可以具有不同的数据类型。但你也可以创建只接受单一指定类型值的数组。尝试添加不同类型的值会产生错误。下面是创建最常见的强类型数组的方法：

整数：

      [int[]]$intArray = 1, 2, 3
      

字符串：

      [string[]]$strArray = "one", "two", "three"
      

日期/时间：

[datetime[]]$dateArray = (Get-Date), (Get-Date).AddDays(1)

创建多维数组（矩阵）

通过使用逗号嵌套数组，你可以将数据以行或列的形式进行结构化排列。这里我们创建一个 3×3 的矩阵：

$twoDArray = @(

@(1, 2, 3),

@(4, 5, 6),

@(7, 8, 9)

)

比较、分组、选择和排序数组

用于处理数组的其他有用 PowerShell cmdlet 包括：

• Compare-Object — 比较两个数组并返回差异。
• Group-Object — 根据属性值对数组元素进行分组。
• Select-Object — 选择对象或对象集合的指定属性；也可用于从数组中选择特定数量的元素。
• Sort-Object — 用于对仅包含一种数据类型的数组进行排序，如下所示：

      $array = @(3, 1, 4, 2)
$sortedArray = $array | Sort-Object
      

遍历数组

为了按顺序逐个处理数组中的每个元素，我们需要使用 foreach 运算符创建一个循环。例如，如果我们声明一个字符串数组，并希望统计数组中每个单词的长度，就应该运行以下脚本：

      $array8 = @("Earth","Mercury","Venus","Jupiter","Saturn","Mars", "Neptune", "Pluto")
foreach ($array in $array8) {
 "$array = " + $array.length
}
      

结果将如下所示：

使用管道（Pipeline）

在 PowerShell 中使用管道（pipeline），将一个命令的输出作为另一个命令的输入来传递。处理数组时，你可以使用管道来处理并操作数组中的数据，然后将结果分配给新的数组，或修改现有数组。

这里我们将把每个数组项都乘以 2：

      $numbers = 1,2,3,4,5

$doubled = $numbers | ForEach-Object { $_ * 2 }
      

向数组添加元素

在 PowerShell 中，数组的大小一旦定义就不可变。不过，运算符 += 使您能够通过向现有数组追加项目来创建一个新的数组——本质上是创建一个新的合并数组。

      $array = @(1, 2, 3)
$array += 4
      

创建 ArrayList

对于大型数组或需要频繁添加的场景，使用 += 可能会带来性能方面的担忧，因为每次使用它时都会创建一个新的数组：会复制旧的元素，然后把新的元素添加到末尾。在这些情况下，您可能希望使用 ArrayList。

ArrayList 的大小是可变的，因此您可以在不必重新创建整个集合的情况下添加或移除项目。和标准数组一样，ArrayList 也可以容纳不同数据类型的项目。

用于创建 ArrayList 的 cmdlet 如下：

      $array3 = New-Object System.Collections.ArrayList

      

从数组中移除一个元素

现在我们使用 ArrayList 从数组中移除一个元素。先创建一个数组。

      $array5 = "one", "two", "three", "four", "five"
$array5.gettype()
      

现在我们将把它添加到一个 rrayList 中，这样就能轻松修改它。

      [System.Collections.ArrayList]$ArrayList1 = $array5

$ArrayList1.GetType()
      

然后使用 .Remove 命令。

      $ArrayList1.Remove("three")

      

清空数组

没有定义用于删除数组的方法，但可以通过多种方式去除数组中的内容（清空它）。一种方法是将变量 $null 赋给该数组：

      $array7 = $null
$array7
      

下面是清空数组的另一种方法：

      $array = @("element1", "element2", "element3")

$array = @()
      

下面是如何清空 ArrayList：

      $arrayList = New-Object System.Collections.ArrayList
$arrayList.Add("element1")
$arrayList.Add("element2")
$arrayList.Clear()
      

打印数组

显示数组内容的最简单方法是直接引用数组变量。下面的示例展示了如何在数组中每个元素前包含文本“Element:”：

要写入 .txt 文件，请使用 Out-File 命令：

      $var5 | Out-File C:scriptsarray.txt

      

要导出到 .csv 文件，请使用 Export-Csv 命令：

      $var6 | Export-Csv -Path C:scriptsarray.csv

      

筛选数组

我们可以使用 Where-Object cmdlet 只从数组中检索偶数：

      $numbers = 1,2,3,4,5,6

$evenNumbers = $numbers | Where-Object { $_ % 2 -eq 0 }

$evenNumbers
      

另外，我们也可以使用 .Where() 方法，它不需要管道：

      $numbers = 1,2,3,4,5,6

$evenNumbers = $numbers.Where({ $_ % 2 -eq 0 })

$evenNumbers

      

检查数组的长度

要返回数组中的元素数量，请使用 .length 参数：

      $array6 = 1,2,3,4,5,6
echo $array6.Length
      

检查数组是否包含特定的值

如果你想查看数组中的任意元素是否包含某个特定值，请使用 Contains 方法。此代码将显示数组是否包含 2 或 12:

      $array7 = 1,2,5,8,3,4,5
$array7.Contains(2)
$array7.Contains(12)
      

使用数组索引访问元素

和大多数编程语言一样，PowerShell 数组中的每个元素都可以通过索引来访问。数组的索引从 0 开始，因此在包含三个元素的数组中，第一个元素在索引 0，第二个元素在索引 1，第三个元素在索引 2。

要使用数组索引访问元素，需要在数组变量后面的方括号中提供索引。下面是一个示例，展示如何创建一个数组并显示第二个元素：

      $colors = "Red", "Green", "Blue", "Yellow"

$secondColor = $colors[1]

Write-Output $secondColor
      

你可以通过使用负索引从数组末尾访问元素。-1 表示最后一个元素，-2 表示倒数第二个元素，依此类推。

使用 Join 运算符和 Split 运算符

在 PowerShell 中，join 运算符用于将字符串数组追加到一个单独的字符串中，可选择使用指定的分隔符。下面是一个不使用分隔符的示例。

      $array = "Power", "Shell"

$joined = $array -join ""

# Output: "PowerShell"
      

下面是使用分隔符时的效果：

split 运算符基本上会执行 join 运算符的相反操作，如下例所示：

      $string = "apple,banana,grape"
$fruits = $string -split ","
      

使用 Replace 运算符

replace 运算符用于将一个字符串替换为另一个字符串。下面是 cmdlet 的结构：

      <originalString> -replace <patternToFind>, <replacementString>

      

下面是一个示例，它会将“Hello World”替换为“PowerShell”：

      $string = "Hello World"

$newString = $string -replace "World", "PowerShell"

      

切片数组

您可以通过指定范围来创建子数组，如下所示：

      $array = 1,2,3,4,5,6,7,8,9

$subset = $array[3..6]

      

反转数组

下面是一个示例，展示如何反转数组中元素的顺序：

      $numbers = 1..5

[Array]::Reverse($numbers)
      

结论

数组是大多数脚本和编程语言中的基础数据结构，因为它能让你存储、检索并操作由多种数据类型组成的一组项目。理解数组将提升你使用 PowerShell 自动化任务的能力。

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