使用Where-Object时出现意外行为

Question

我刚刚碰到了一个意外的行为 Where-Object 的行为，我找不到任何解释：

$foo = $null | Where-Object {$false}
$foo -eq $null
> True


($null, 1 | Measure-Object).Count
> 1

($foo, 1 | Measure-Object).Count
> 1


($null, $null, 1 | Measure-Object).Count
> 1

($foo, $foo, 1 | Measure-Object).Count
> 0

如果Where-Object的条件为false，$foo应该是$null（这似乎是正确的）。

然而，在将任何值传递到管道之前，至少将$foo管道化两次似乎会破坏它。

是什么原因导致了这种情况？

---

其他不一致之处：

($foo, $null, 1 | Measure-Object).Count
> 1

($foo, $null, $foo, 1 | Measure-Object).Count
> 0

($null, $foo, $null, 1 | Measure-Object).Count
> 1

($foo, 1, $foo, $foo | Measure-Object).Count
> 1

($null, $foo, $null, $foo, 1 | Measure-Object).Count
> 0

- FatalBulletHit

---

$foo并不完全等同于$null，可以通过检查$foo.psbase来验证（真正的$null在.psbase中没有任何内容）。这是运行时对包装对象进行奇怪处理的结果。 - Jeroen Mostert

也许更清晰的是 $foo -is [psobject]，对于 ... | Where-Object {$False} 是 $True，对于 $null 是 $False。它是一个 PSObject，可以隐式转换为 $null，但并不完全透明。 - Jeroen Mostert

请参阅此SO问答。https://dev59.com/er_qa4cB1Zd3GeqPMqua#66397251 - postanote

Answer 1

简述:

• 并非所有表面上的$null值都相同，正如Jeroen Mostert的评论所示： PowerShell有两种null，它们在不同情况下的行为是不同的 - 请参见下一节。

• 此外，您会看到也许令人惊讶的Measure-Object行为和一个流水线漏洞 - 请参阅底部部分。

  • 最好从测试命令中消除Measure-Object，直接在数组上调用.Count；例如，（在问题中创建null类型的最简单方法是：$foo = & {}）：

    • ($foo, $null, 1).Count得到3
    • ($null, $foo, $null, $foo, 1).Count得到5

  • 如您所见，这两种null类型（如下所述）都可以成为数组的元素。

---

PowerShell中有两种不同类型的null值:

• 有真正的标量 null（例如在C#中对应的null）。

  • 这个null包含在自动的$null变量中。
  • .NET方法可以返回它。 （虽然PowerShell代码也可以输出它，但最好避免这样做）。

• 还有可枚举"集合null"（也称为"AutomationNull"，基于其类名），它在技术上是System.Management.Automation.Internal.AutomationNull.Value单例，它本身是一个[psobject]实例。

  • 当PowerShell命令（二进制cmdlet和PowerShell脚本/函数）没有产生输出时，此值技术上是由管道输出的。
  • 获取此值的最简单方法是使用& {}，即执行一个空脚本块；当然，您也可以明确使用[System.Management.Automation.Internal.AutomationNull]::Value）。

很遗憾，截至PowerShell 7.2版本，区分集合null值和标量null值是非常困难的:

• GitHub问题＃13465提议在未来的PowerShell版本中允许通过$var -is [AutomationNull]检测集合null。

• 目前，有几种解决方法用于测试给定值$var是否包含集合null；也许最简单的方法（但不明显）是：

  • $null -eq $var -and $var -is [psobject]仅当$var包含集合null值时才为$true，因为只有集合null才是技术上的一个对象。

行为差异：

在表达式上下文和参数绑定中，集合null会隐式转换为$null，两者没有区别。

需要注意的是，这意味着您无法将集合null作为参数传递 - 请参见GitHub问题＃9150中的讨论。

在表达式的上下文中，支持集合作为LHS的运算符的异常情况：它们将集合null视为一个空集合，因此计算结果为一个空数组（@()），而不是$null：

例如，$var -replace 'foo' | ForEach-Object { 'hi' }仅在$var为标量$null时打印'hi'，而不是集合null，因为-replace操作然后输出一个空数组，这个空数组不会通过管道发送任何东西。请参见GitHub问题＃3866。

在管道中：

标量$null会通过管道发送 - 它的行为类似于单个对象：$null | ForEach-Object { '$_ is $null? ' + ($null -eq $_) }打印'$_ is $null? True'；

集合null不会通过管道发送 - 它的行为类似于没有元素的集合，就像@() | ForEach-Object { 'hi' }（发送一个空数组），& {} | ForEach-Object { 'hi' }不会通过管道发送任何东西，因为没有什么可以枚举，因此永远不会输出'hi'。

奇怪的是，在foreach循环语句（与ForEach-Object cmdlet相对）中，标量$null也不会被枚举，并且在以下示例中循环体不会执行（集合null同样如此）：
foreach ($i in $null) { 'hi' }

Measure-Object和管道问题：

• Measure-Object通常忽略$null值，可能是有意设计的。

  • 这在GitHub问题#10905中讨论，建议引入-IncludeNull开关以支持基于“可选加入”的方法考虑$null值。(默认行为不会更改，以不破坏向后兼容性。)

• 然而，你已经发现了PowerShell在处理涉及集合空值的多对象输入方面存在一个明显的漏洞(截至PowerShell 7.1.2)，仅由Measure-Object 显示，如你自己所指出的：

  • 在多对象输入中遇到第二个集合空值时，通过管道发送对象时，意外地停止：

    • 例如：(1, (& {}), 2, (& {}), 3, 4, 5 | Measure-Object).Count只得到2：仅计算了1和2 (集合空值本身没有通过管道发送)，因为第二个集合空值意外地停止了枚举，导致剩下的对象-3、4和5-甚至没有发送到Measure-Object。

  • 请参见GitHub问题#14920。

- mklement0

Answer 2

除了mklement0非常详细和受到赞赏的答案，我想分享一下我使用的解决方法：

$numbers = 3, 42, 7, 69, 13
$no1 = $numbers | Where-Object {$_ -eq 1}
$no2 = $numbers | Where-Object {$_ -eq 2}
$no3 = $numbers | Where-Object {$_ -eq 3}

不要直接将变量传递给 ForEach-Object，因为这样不会产生任何输出... :

$no1, $no2, $no3 | ForEach-Object {$_}
> 

...将变量names传递到ForEach-Object，并利用Get-Variable获取所需结果：

'no1', 'no2', 'no3' | ForEach-Object {(Get-Variable $_).Value}
> 3

- FatalBulletHit

---

谢谢；一个更简单但也更晦涩的解决方法是：[array] $no1 + $no2 + $no3 | ForEach-Object {$_}。通过使用数组连接，集合中的空值被有效地消除了。 - mklement0