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第18章｜变量：把数据装进“盒子”的正确方式

backend 2025/8/28 7:42:03

第18章｜变量：把数据装进“盒子”的正确方式（学习笔记）

适用人群：PowerShell 新手到中级运维/开发，准备把“一次性命令”进化为可复用脚本的人。
目标：彻底理解变量、数组、双引号替换、转义、子表达式、类型约束，以及 v3+ 的自动展开（automatic unrolling）。

一、什么是变量？为何重要

变量 = 有名字的内存盒子：把字符串、数字、对象集合、XML 等放进去，随时再取出来复用。
弱声明、强能力：PowerShell 不要求预声明类型；但你可以显式指定类型来避免逻辑错误。
对象世界：在 PowerShell 里“一切皆对象”，就连字符串也是 System.String。

二、最常用的变量基本功

1）创建与读取

$var = "SERVER-R2"   # 赋值
$var                 # 读取
$var | Get-Member    # 看看这是哪种对象（类型/方法/属性）

2）在命令里使用变量

Get-WmiObject Win32_ComputerSystem -ComputerName $var

3）变量命名建议

只用字母/数字/下划线，不要空格（真要用：${My Var}）。
名字要短而有义：$computerName、$services。
关闭会话变量即消失（非持久）。

三、引号的“魔法”：单引号、双引号、转义、子表达式

1）单引号 vs 双引号

单引号：原样字符串，不做变量替换。
双引号：会做变量插值（替换）。

$computer = 'SERVER-R2'
$single   = 'computer is $computer'          # computer is $computer
$double   = "computer is $computer"          # computer is SERVER-R2

2）转义（重音符号 `）

取消特殊意义：`$ 输出美元符号本体
插入控制字符：`n 换行、`t 制表、`a 蜂鸣等

$phrase = "`$computer = $computer`nDone."

小贴士：用 Consolas 字体更容易区分 ` 与 ’ 。

3）子表达式 `$()`

当插值里包含属性/索引/复杂表达式时，必须用 $()。

$services  = Get-Service
$msg = "First service is $($services[0].Name)"

四、一次装很多：数组与集合

1）一次放入多个值

$computers = 'SRV1','SRV2','localhost'   # 数组
$computers.Count                         # 3
$computers[0]                            # SRV1
$computers[-1]                           # localhost（倒数第一个）

2）批量访问（v3+ 自动展开 / automatic unrolling）

v3 起：访问集合的属性会隐式枚举。

$services = Get-Service
$services.Name      # 输出每个服务的 Name（v3+）

等价于：

Get-Service | Select-Object -ExpandProperty Name
# 或
Get-Service | ForEach-Object { $_.Name }

3）批量调用方法（通用写法）

$computers = 'SRV1','SRV2'
$computers = $computers | ForEach-Object { $_.ToLower() }   # 写回变量

五、强类型变量：让错误更早、更清楚

1）为什么要“上类型”

避免把“100”当字符串拼接十次而不是做乘法。

[int]$number = Read-Host "Enter a number"  # 输入非数字会直接报错
$number = $number * 10

2）常见类型速查

[int]：整数
[single] / [double]：浮点
[string]：字符串
[char]：单个字符
[xml]：XML 文档（需有效 XML）
[adsi]：ADSI 查询句柄

3）重新指定类型

[int]$x = 5
# $x = "Hello"  # 会报错（无法转为 Int32）
[string]$x = "Hello"  # 重新声明为 string 后可赋值

六、变量相关 Cmdlet（知道即可）

Get-Variable / Set-Variable / New-Variable / Clear-Variable / Remove-Variable
绝大多数场景，直接用 $var = ... 语法就好；Cmdlet 更多用于作用域或元编程场景（参阅 about_Scope）。

七、最佳实践清单

命名简短有义，避免空格与晦涩缩写。
需要做算术或比较时，显式指定类型（如 [int]）。
字符串插值：双引号 + $()，避免边界/索引解析错误。
集合访问优先用 v3+ 自动展开；跨版本脚本用 Select-Object -ExpandProperty 更通用。
修改数组元素请重新赋值或用 ForEach-Object 产生新集合再回写。
会话结束变量销毁；持久数据请落盘（CSV/Clixml/JSON）或存配置。

八、易错点速记

$ 不是变量名的一部分；$var 的名字是 var。
双引号里写 $services[0].Name 必须 $() 包起来：$($services[0].Name)。
v1/v2 不支持自动展开；团队混用版本时要注意兼容写法。
Read-Host 得到的是字符串；需要数值请加类型约束或转换。

九、练习题（带参考答案）

Q1： 写一行，把两台机器的 Win32_BIOS 查询结果放入变量 $bios。
A：

$bios = Invoke-Command { Get-WmiObject Win32_BIOS } -ComputerName localhost, $env:COMPUTERNAME

Q2： 展示 $bios 并导出为 CliXML（保留对象结构）。
A：

$bios
$bios | Export-Clixml -Path .\bios.xml

Q3： 读入一个数字并安全乘以 10。
A：

[int]$n = Read-Host "Enter a number"
$n * 10

Q4： 将所有服务名拼接到一句话里，且首个服务名单独强调（正确使用子表达式）。
A：

$svcs = Get-Service
$msg  = "First is $($svcs[0].Name). All: $($svcs.Name -join ', ')"
$msg

Q5： 把数组 SRV1, SRV2, LOCALHOST 全部转小写并写回原变量。
A：

$computers = 'SRV1','SRV2','LOCALHOST'
$computers = $computers | ForEach-Object { $_.ToLower() }

十、常用片段收藏夹

# 1) 查看对象有哪些“能耐”
$var | Get-Member# 2) 读取服务列表并只取名字（v3+ 自动展开）
$services = Get-Service
$services.Name# 3) 双引号 + 子表达式：插值复杂表达式/索引
$msg = "Top service: $($services[0].Name)"# 4) 强类型输入，避免“100100100…”
[int]$count = Read-Host "Count?"
"*" * $count  # 正常乘法语义# 5) 把集合做一次变换再写回
$computers = $computers | ForEach-Object { $_.Trim().ToLower() }# 6) 导入/导出强类型对象（持久化）
$services | Export-Clixml .\services.xml
$back = Import-Clixml .\services.xml