Where-Object 的意外行为

Question

我刚刚遇到了 Where-Object 的意外行为，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 的条件为假，则$foo 应该是$null（看起来是正确的）。

但是，在任何值进入管道之前至少管道 $foo 两次似乎会破坏它。

这是什么原因造成的？

---

其他不一致：

($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

Answer 1

tl;dr：

• 并非所有明显的 $null 值都相同，正如 Jeroen Mostert 的 cmets 所示：PowerShell 有 两种 类型的 null，它们在不同情况下的行为不同 - 请参阅下一节。

• 此外，您还看到可能令人惊讶的Measure-Object 行为和管道错误 - 请参阅底部部分。

  • 最好从您的测试命令中删除Measure-Object，并简单地在您的阵列上直接调用.Count；例如（在您的问题中创建 null 类型的最简单方法是：$foo = & {}）：

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

  • 如您所见，这两种类型的 null（在下面讨论）都正确地成为数组的 元素。

---

在 PowerShell 中有 两种不同的空值：

• 有真正的 scalar null（例如对应于 C# 中的 null）。

  • 此空值包含在自动$null 变量中。
  • .NET 方法可能会返回它。 （虽然 PowerShell 代码也可能输出它，但最好避免这样做）。

• 还有 enumerable“collection null”（也称为“AutomationNull”，基于其类名），在技术上是 System.Management.Automation.Internal.AutomationNull.Value 单例，即本身就是一个[psobject] 实例。

  • 当 PowerShell 命令（二进制 cmdlet 和 PowerShell 脚本/函数）产生无输出时，此值在技术上由管道输出。
  • 获取该值的最简单方法是使用& {}，即执行一个空的脚本块；当然，你也可以显式使用[System.Management.Automation.Internal.AutomationNull]::Value）。

不幸的是，从 PowerShell 7.2 开始，集合 null 值很难与标量 null 区分开来：

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

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

  • 仅当 $var 包含集合 null 值时，$null -eq $var -and $var -is [psobject] 才是 $true，因为从技术上讲，只有集合 null 是一个对象。

行为差异：

• 在表达式上下文和参数绑定中，collection null被隐式转换为$null没有区别。

  • 请注意，这意味着您不能将集合 null 作为 参数传递 - 请参阅 GitHub issue #9150 中的讨论。

  • 表达式上下文中的异常是支持集合作为其LHS的运算符的LHS：它们将集合null视为空集合，因此评估为 空数组 (@()) 而不是 $null:

    • 例如，$var -replace 'foo' | ForEach-Object { 'hi' } 仅当 $var 是标量 $null 时才打印 'hi'，而不是集合 null，因为 -replace 操作然后输出一个空数组，它不会通过管道发送任何内容。李>
    • 见GitHub issue #3866。

• 在管道中：

  • 标量$null 是通过管道发送的 - 它的行为就像一个单独的对象：$null | ForEach-Object { '$_ is $null? ' + ($null -eq $_) } 打印 '$_ is $null? True';

  • Collection null 不通过管道发送 - 它的行为类似于 没有元素的集合；也就是说，就像@() | ForEach-Object { 'hi' }（发送一个空数组）一样，& {} | ForEach-Object { 'hi' } 不会通过管道发送任何内容，因为没有要枚举的内容，因此永远不会输出'hi'。

  • 奇怪的是，相比之下，在foreach loop statement（相对于ForEach-Object cmdlet）标量$null 也不是 枚举并且循环体从不输入以下（集合 null 同上）：
    foreach ($i in $null) { 'hi' }

---

Measure-Object 和管道问题：

• Measure-Object 通常忽略 $null 值，大​​概是设计。

  • 这在GitHub issue #10905 中进行了讨论，它建议引入-IncludeNull 开关以支持在选择加入 的基础上考虑$null 值。 （默认行为不会改变，以免破坏向后兼容性。）

• 但是，您在 PowerShell 的 管道 中发现了一个关于 涉及 collection nulls 的多对象输入的彻底 错误 em>（从 PowerShell 7.1.2 开始），Measure-Object 仅表面，正如您自己所指出的：

  • 在多对象输入中遇到 second 集合 null 时，通过管道意外发送对象停止：

    • 例如，(1, (& {}), 2, (& {}), 3, 4, 5 | Measure-Object).Count 仅产生 2：仅计算 1 和 2（集合 null 本身不通过管道发送），因为第二个集合 null 意外停止枚举，以便剩余的对象 - 3、4 和 5 - 甚至不会发送到 Measure-Object。

  • 见GitHub issue #14920。

Answer 2

要添加到mklement0 的非常详细和非常感谢的答案，我想分享我使用的解决方法：

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

而不是将变量直接传送到ForEach-Object，这不会产生任何输出...：

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

... 将变量 names 传递给 ForEach-Object 并使用 Get-Variable 来获得所需的结果：

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