关于 switch 语句的各项须知内容

与许多其他语言一样，PowerShell 具有用于控制脚本内执行流的命令。其中一个语句是 switch 语句，在 PowerShell 中，它提供了其他语言没有的功能。今天，我们将深入探讨如何使用 PowerShell switch。

备注

本文的原始版本发布在 @KevinMarquette 撰写的博客上。 PowerShell 团队感谢 Kevin 与我们分享这篇文章。请前往 PowerShellExplained.com 访问他的博客。

`if` 语句

你最先学习的语句之一是 if 语句。如果语句为 $true，则允许执行脚本块。

if ( Test-Path $Path )
{
    Remove-Item $Path
}

可通过使用 elseif 和 else 语句来获得更复杂的逻辑。下面是一个示例：我有一个星期的数字值，想要获取字符串形式的名称。

$day = 3

if ( $day -eq 0 ) { $result = 'Sunday'        }
elseif ( $day -eq 1 ) { $result = 'Monday'    }
elseif ( $day -eq 2 ) { $result = 'Tuesday'   }
elseif ( $day -eq 3 ) { $result = 'Wednesday' }
elseif ( $day -eq 4 ) { $result = 'Thursday'  }
elseif ( $day -eq 5 ) { $result = 'Friday'    }
elseif ( $day -eq 6 ) { $result = 'Saturday'  }

$result

Wednesday

事实证明，这是一种常见模式，可以通过多种方法来实现。其中一种方法是使用 switch。

Switch 语句

switch 语句允许你提供一个变量和一列可能值。如果值与变量匹配，则将执行其脚本块。

$day = 3

switch ( $day )
{
    0 { $result = 'Sunday'    }
    1 { $result = 'Monday'    }
    2 { $result = 'Tuesday'   }
    3 { $result = 'Wednesday' }
    4 { $result = 'Thursday'  }
    5 { $result = 'Friday'    }
    6 { $result = 'Saturday'  }
}

$result

'Wednesday'

在本例中，$day 的值与其中一个数值匹配，然后正确的名称即会分配给 $result。我们在本例中只进行了变量赋值，但任何 PowerShell 都可以在这些脚本块中执行。

给变量赋值

我们可以通过另一种方法编写上一个示例。

$result = switch ( $day )
{
    0 { 'Sunday'    }
    1 { 'Monday'    }
    2 { 'Tuesday'   }
    3 { 'Wednesday' }
    4 { 'Thursday'  }
    5 { 'Friday'    }
    6 { 'Saturday'  }
}

我们将该值置于 PowerShell 管道上，并将其赋给 $result。可以使用 if 和 foreach 语句执行相同的操作。

默认

我们可以使用 default 关键字来确定没有匹配项时应发生的情况。

$result = switch ( $day )
{
    0 { 'Sunday' }
    # ...
    6 { 'Saturday' }
    default { 'Unknown' }
}

默认情况下，返回值 Unknown。

字符串

我在上述几个示例中匹配的都是数字，但你也可以匹配字符串。

$item = 'Role'

switch ( $item )
{
    Component
    {
        'is a component'
    }
    Role
    {
        'is a role'
    }
    Location
    {
        'is a location'
    }
}

is a role

我决定在这里不把 Component、Role 和 Location 匹配项括在引号中，以突出它们是可选的。在大多数情况下，switch 会将它们视为字符串。

数组

PowerShell switch 的一项优异功能体现在处理数组的方式上。如果向数组提供一个 switch，它会处理集合中的每个元素。

$roles = @('WEB','Database')

switch ( $roles ) {
    'Database'   { 'Configure SQL' }
    'WEB'        { 'Configure IIS' }
    'FileServer' { 'Configure Share' }
}

Configure IIS
Configure SQL

如果数组中有重复项，则相应的部分会对它们进行多次匹配。

PSItem

可以使用 $PSItem 或 $_ 来引用已处理的当前项。当我们执行简单匹配时，$PSItem 是我们要匹配的值。在下一部分中使用这个变量时，我将执行一些高级匹配。

参数

PowerShell switch 的一项独特特性是它有许多可更改其执行方式的开关参数。

-CaseSensitive

默认情况下，匹配项不区分大小写。如果需要区分大小写，可以使用 -CaseSensitive。这可以与其他开关参数结合使用。

-Wildcard

可以使用 -wildcard 开关启用通配符支持。这会使用与 -like 运算符相同的通配符逻辑来执行每次匹配。

$Message = 'Warning, out of disk space'

switch -Wildcard ( $message )
{
    'Error*'
    {
        Write-Error -Message $Message
    }
    'Warning*'
    {
        Write-Warning -Message $Message
    }
    default
    {
        Write-Information $message
    }
}

WARNING: Warning, out of disk space

在这里我们正处理一条消息，然后根据内容将其输出到不同的流中。

-Regex

switch 语句支持正则表达式匹配，就像支持通配符一样。

switch -Regex ( $message )
{
    '^Error'
    {
        Write-Error -Message $Message
    }
    '^Warning'
    {
        Write-Warning -Message $Message
    }
    default
    {
        Write-Information $message
    }
}

在我撰写的另一篇文章中有更多使用正则表达式的示例：使用正则表达式的多种方式。

-File

switch 语句的一个鲜为人知的功能是，它可以使用 -File 参数处理文件。将 -file 与文件路径结合使用，而不是向其提供变量表达式。

switch -Wildcard -File $path
{
    'Error*'
    {
        Write-Error -Message $PSItem
    }
    'Warning*'
    {
        Write-Warning -Message $PSItem
    }
    default
    {
        Write-Output $PSItem
    }
}

它的工作方式就像处理数组一样。在本例中，我将它与通配符匹配结合使用，并使用了 $PSItem。这会处理日志文件，并根据正则表达式匹配情况将其转换为警告消息和错误消息。

高级详细信息

现在，你已经了解了所有这些记录在案的功能，我们可以在更高级处理的上下文中使用它们。

表达式

switch 可以在表达式上，而不是变量上。

switch ( ( Get-Service | Where status -eq 'running' ).name ) {...}

表达式的计算结果均为用于匹配的值。

多个匹配

你可能已经了解了这一点，但 switch 可以匹配多个条件。当使用 -wildcard 或 -regex 匹配时，尤其如此。可多次添加同一条件，所有条件都会被触发。

switch ( 'Word' )
{
    'word' { 'lower case word match' }
    'Word' { 'mixed case word match' }
    'WORD' { 'upper case word match' }
}

lower case word match
mixed case word match
upper case word match

这三个语句都会触发。这表明每个条件都处于选中状态（按顺序）。这适用于处理每个项检查每个条件的数组。

继续

通常，我会在这里介绍 break 语句，但最好先了解如何使用 continue。正如 foreach 循环一样，continue 会继续进行到集合中的下一项，如果没有其他项，则会退出 switch。我们可以使用 continue 语句重写上一个示例，以便仅执行一个语句。

switch ( 'Word' )
{
    'word'
    {
        'lower case word match'
        continue
    }
    'Word'
    {
        'mixed case word match'
        continue
    }
    'WORD'
    {
        'upper case word match'
        continue
    }
}

lower case word match

匹配第一个项，然后 switch 继续处理下一个值，而不是匹配所有三个项。由于没有要处理的值了，因此 switch 将退出。下一个示例演示通配符如何与多个项匹配。

switch -Wildcard -File $path
{
    '*Error*'
    {
        Write-Error -Message $PSItem
        continue
    }
    '*Warning*'
    {
        Write-Warning -Message $PSItem
        continue
    }
    default
    {
        Write-Output $PSItem
    }
}

因为输入文件中的一行可能同时包含单词 Error 和 Warning，所以我们只希望执行第一个，然后继续处理文件。

中断

break 语句可退出 switch。这与 continue 对单个值的行为表现相同。差异会在处理数组时显示出来。 break 会停止 switch 中的所有处理，而 continue 会继续进行到下一项。

$Messages = @(
    'Downloading update'
    'Ran into errors downloading file'
    'Error: out of disk space'
    'Sending email'
    '...'
)

switch -Wildcard ($Messages)
{
    'Error*'
    {
        Write-Error -Message $PSItem
        break
    }
    '*Error*'
    {
        Write-Warning -Message $PSItem
        continue
    }
    '*Warning*'
    {
        Write-Warning -Message $PSItem
        continue
    }
    default
    {
        Write-Output $PSItem
    }
}

Downloading update
WARNING: Ran into errors downloading file
write-error -message $PSItem : Error: out of disk space
+ CategoryInfo          : NotSpecified: (:) [Write-Error], WriteErrorException
+ FullyQualifiedErrorId : Microsoft.PowerShell.Commands.WriteErrorException

在这种情况下，如果点击以 Error 开头的任何行，则会出现错误，并且 switch 将停止。这就是 break 语句的作用。如果在字符串内（而不只是在开头）找到 Error，则将其编写为警告。对于 Warning 也是如此。一行中可能同时包含单词 Error 和 Warning，但我们只需处理一个。这就是 continue 语句的作用。

中断标签

switch 语句支持 break/continue 标签，就像 foreach 一样。

:filelist foreach($path in $logs)
{
    :logFile switch -Wildcard -File $path
    {
        'Error*'
        {
            Write-Error -Message $PSItem
            break filelist
        }
        'Warning*'
        {
            Write-Error -Message $PSItem
            break logFile
        }
        default
        {
            Write-Output $PSItem
        }
    }
}

我个人不喜欢使用中断标签，之所以提及的原因是，如果你之前从未见过它们，可能会感到困惑。如果有多个嵌套的 switch 或 foreach 语句，则可能需要中断的不只是最内层的项。可以在 switch 上放置一个标签，作为 break 的目标。

枚举

PowerShell 5.0 为我们提供了可以在 switch 中使用的枚举。

enum Context {
    Component
    Role
    Location
}

$item = [Context]::Role

switch ( $item )
{
    Component
    {
        'is a component'
    }
    Role
    {
        'is a role'
    }
    Location
    {
        'is a location'
    }
}

is a role

如果要将所有内容保持为强类型枚举，则可以将其放在圆括号中。

switch ($item )
{
    ([Context]::Component)
    {
        'is a component'
    }
    ([Context]::Role)
    {
        'is a role'
    }
    ([Context]::Location)
    {
        'is a location'
    }
}

此处需要圆括号，以便 switch 不会将值 [Context]::Location 视为文本字符串。

脚本块

如果需要，我们可以使用脚本块来执行匹配的计算。

$age = 37

switch ( $age )
{
    {$PSItem -le 18}
    {
        'child'
    }
    {$PSItem -gt 18}
    {
        'adult'
    }
}

'adult'

这会增加复杂性，并且会使 switch 很难读。在大多数情况下，使用类似语句时，最好使用 if 和 elseif 语句。如果已经有一个较大的 switch，并且需要两个项来命中同一计算块，我会考虑使用这个。

我认为有助于增强可读性的一点是，将脚本块放在圆括号内。

switch ( $age )
{
    ({$PSItem -le 18})
    {
        'child'
    }
    ({$PSItem -gt 18})
    {
        'adult'
    }
}

它仍以相同的方式执行，并在快速查看时提供更好的视觉中断。

正则表达式 $matches

我们需要重新讨论正则表达式，以触及一些不太明显的内容。使用正则表达式可填充 $matches 变量。当我谈到使用正则表达式的多种方式时，我确实更多地谈到了 $matches 的使用。下面是一个快速示例，演示了使用命名匹配项时的情况。

$message = 'my ssn is 123-23-3456 and credit card: 1234-5678-1234-5678'

switch -regex ($message)
{
    '(?<SSN>\d\d\d-\d\d-\d\d\d\d)'
    {
        Write-Warning "message contains a SSN: $($matches.SSN)"
    }
    '(?<CC>\d\d\d\d-\d\d\d\d-\d\d\d\d-\d\d\d\d)'
    {
        Write-Warning "message contains a credit card number: $($matches.CC)"
    }
    '(?<Phone>\d\d\d-\d\d\d-\d\d\d\d)'
    {
        Write-Warning "message contains a phone number: $($matches.Phone)"
    }
}

WARNING: message may contain a SSN: 123-23-3456
WARNING: message may contain a credit card number: 1234-5678-1234-5678

$null

你可以匹配一个不一定是默认值的 $null 值。

$values = '', 5, $null
switch ( $values )
{
    $null          { "Value '$_' is `$null" }
    { '' -eq $_ }  { "Value '$_' is an empty string" }
    default        { "Value [$_] isn't an empty string or `$null" }
}

Value '' is an empty string
Value [5] isn't an empty string or $null
Value '' is $null

在 switch 语句中测试是否有空字符串时，请务必使用比较语句（如本示例所示），而不是原始值 ''。在 switch 语句中，原始值 '' 也与 $null 匹配。例如：

$values = '', 5, $null
switch ( $values )
{
    $null          { "Value '$_' is `$null" }
    ''             { "Value '$_' is an empty string" }
    default        { "Value [$_] isn't an empty string or `$null" }
}

Value '' is an empty string
Value [5] isn't an empty string or $null
Value '' is $null
Value '' is an empty string

此外，请注意 cmdlet 返回的空值。没有输出的 cmdlet 或管道被视为与任何内容都不匹配的空数组，包括 default 事例。

$file = Get-ChildItem NonExistantFile*
switch ( $file )
{
    $null   { '$file is $null' }
    default { "`$file is type $($file.GetType().Name)" }
}
# No matches

常数表达式

Lee Dailey 指出，我们可以使用恒定的 $true 表达式来计算 [bool] 项。假设我们需要进行几个布尔值检查。

$isVisible = $false
$isEnabled = $true
$isSecure = $true

switch ( $true )
{
    $isEnabled
    {
        'Do-Action'
    }
    $isVisible
    {
        'Show-Animation'
    }
    $isSecure
    {
        'Enable-AdminMenu'
    }
}

Do-Action
Enabled-AdminMenu

这是对若干个布尔字段的状态进行计算和执行操作的简便方法。这样做的好处是，可以让一个匹配翻转尚未计算的值的状态。

$isVisible = $false
$isEnabled = $true
$isAdmin = $false

switch ( $true )
{
    $isEnabled
    {
        'Do-Action'
        $isVisible = $true
    }
    $isVisible
    {
        'Show-Animation'
    }
    $isAdmin
    {
        'Enable-AdminMenu'
    }
}

Do-Action
Show-Animation

在本例中，将 $isEnabled 设置为 $true 可确保 $isVisible 也设置为 $true。然后，在计算 $isVisible 时，将调用其脚本块。这有点违反直觉，但却是对机制的巧妙使用。

$switch 自动变量

当 switch 处理其值时，将创建枚举器并称其为 $switch。这是由 PowerShell 创建的自动变量，你可以直接对其进行操作。

$a = 1, 2, 3, 4

switch($a) {
    1 { [void]$switch.MoveNext(); $switch.Current }
    3 { [void]$switch.MoveNext(); $switch.Current }
}

这会为你提供以下结果：

2
4

向前移动枚举器，switch 不会处理下一项，但你可以直接访问该值。我称之为发疯。

其他模式

哈希表

我最受欢迎的文章之一是关于哈希表的。 hashtable 的用例之一是作为查找表使用。这是 switch 语句通常处理的常见模式的一种替代方法。

$day = 3

$lookup = @{
    0 = 'Sunday'
    1 = 'Monday'
    2 = 'Tuesday'
    3 = 'Wednesday'
    4 = 'Thursday'
    5 = 'Friday'
    6 = 'Saturday'
}

$lookup[$day]

Wednesday

如果只是将 switch 用作查找，那么我通常会改用 hashtable。

枚举

PowerShell 5.0 引入了 Enum，在这种情况下，它也是一个选项。

$day = 3

enum DayOfTheWeek {
    Sunday
    Monday
    Tuesday
    Wednesday
    Thursday
    Friday
    Saturday
}

[DayOfTheWeek]$day

Wednesday

我们会一直寻找不同的方法来解决此问题。我只是想确定你知道你拥有选择。

结束语

switch 语句表面上看起来很简单，但它提供了一些大多数人都不知道的高级功能。这些功能结合在一起使它非常强大。我希望你学到了一些之前不知道的内容。

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Last updated on 2024-11-08