为什么PowerShell比较运算符不能枚举大小为1的集合？

Question

在检查变量和变量集的空值时，比较运算符似乎会枚举大小为2或更大的集合：

> if ( @( $null, $null ) -eq $null ) { $True } else { $False }
True

但对于大小为1的集合，它们不起作用：

> if ( @( $null ) -eq $null ) { $True } else { $False }
False

我知道使用左操作数（$null -eq @( $null )）将空值进行比较是最佳实践，但能否有人解释一下这里到底发生了什么？我怀疑还有其他更微妙的地方会影响到我编写的代码。

为什么这两个结果不同？

- Jeremy Fortune

Answer 1

tl;dr

在 PowerShell 的条件语句/隐式布尔上下文中：

• 只包含单个元素的数组被视为标量：也就是说，它们唯一的元素本身被解释为布尔值。^[1]

• 两个或更多元素的数组始终为$true，与其内容无关。

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当左侧是一个数组时，像-eq这样的数组感知运算符不可避免地也会输出一个数组。

由于您的数组元素都是$null并且您与$null进行比较，您的比较实际上是一个有效的无操作 - 例如，@( $null ) -eq $null的结果是@( $null )，而您的条件语句等效于：

[bool] @( $null, $null ) # -> $true - array with 2+ elements is always $True
[bool] @( $null )        # -> $false(!) - treated like: [bool] $null

或许令人惊讶的是，隐式布尔逻辑将管道逻辑应用于数组：

也就是说，一个单元素数组（在概念上）被解开，并且其元素被解释为布尔值。

因此，[bool] @( $null ) 被视为与 [bool] $null 相同，即 $false。

通常情况下，@( )（或者, ）在布尔上下文中被视为与 相同。

相比之下，如果一个数组有2个或更多元素，在布尔上下文中它总是 $true，即使其中的每个元素都被认为是 $false。

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测试任意数组是否为空的解决方法：

以.Count属性为条件进行判断：

if ( (<array>).Count ) { $true } else { $false }

您可以添加-gt 0，但这并不是严格必要的，因为任何非零值都隐式地表示$true。

应用于您的示例：

PS> if ( ( @($null) -eq $null ).Count ) { $true } else { $false }
True

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测试一个任意值是否为（标量）$null：

if ($null -eq <value>) { $true } else { $false }

请注意，为了防止数组过滤逻辑生效，$null 必须作为 LHS 使用，如果 <value> 是一个数组。

这也是为什么使用 PowerShell 扩展的 Visual Studio Code 建议将 "$null 放在比较的左侧"，如果你写类似于 $var -eq $null 的代码。

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[1] 布尔转换摘要:

• 在标量中：

  • 以下隐式为 $false：

    • ''/""（空字符串）

    • 0（任何数值类型的零）。

    • $null

      • 陷阱：使用-eq将$null与布尔值进行显式比较，结果始终为$false，即使将$null作为右操作数（尽管通常会将右操作数强制转换为左操作数的类型）：

        $false -eq $null # !! $false - 与 `$false -eq [bool] $null` 不同
        

  • 陷阱：任何非空字符串都会被评估为$true

    • 例如，[bool] 'False' 是$true

    • 请注意，这与显式字符串解析不同：[bool]::Parse('false')返回$false（对于'true'返回$true，但不识别其他任何值）。

  • 任何其他（非集合）类型的实例都会隐式为$true，包括[pscustomobject]和[hashtable]类型（PowerShell将其视为单个对象，而不是条目的集合）。

    • 不幸的是，这包括定义了显式[bool] .NET转换运算符的类型，这意味着这些运算符-大多数情况下-不会被遵守；请参阅this answer。

• 在诸如数组（更准确地说，实现了IList接口的类似集合类型 - 请参阅源代码）之类的集合中：

  • 空集合始终为$false，特殊的“可枚举的null”值表示命令输出的不存在，即[System.Management.Automation.Internal.AutomationNull]::Value - 有关背景信息，请参阅此答案。

  • 陷阱：单元素集合的计算结果为：

    • 如果唯一的元素是一个标量：其布尔值。

      • 例如，[bool] @(0)为$false，而[bool] @(42)为$true

    • 如果该元素本身是一个集合：如果它至少有1个元素，则为$true - 无论该元素是什么。

      • 例如，[bool] (,, $false)为$true（一个嵌套数组：一个只有一个元素的数组，该元素本身又是一个（只有一个元素）的数组）

  • 2个或更多元素的集合始终为$true，无论其元素值如何。

    • 例如，[bool] @($null, $false)为$true。

- mklement0

Answer 2

以下项目的值为$false：

@()
0
$null
$false
''

在你的第一个例子中：

@($null, $null) -eq $null

这个表达式的结果是$null, $null，它是一个非零集合，因此它的值为$true。你可以使用以下代码来观察：

[bool]($null, $null)

在你的第二个例子中，你观察到的是对数组进行筛选，类似于第一个例子，但由于只有一个数组项匹配筛选条件，返回了一个标量（而不是数组）：

@($null) -eq $null

这个表达式的结果是@($null)，但是PowerShell在布尔上下文中将其作为标量进行评估，因此它返回$false，观察到：

[bool]@($null)

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注：在 PowerShell v2 中，$null 过滤存在一个 bug，导致左侧的 $null 比较出现。这个 bug 会导致 if/else 块被完全跳过。

- Maximilian Burszley