奇怪的|奇怪的 Powershell

本文用来收集一些使用 Powershell 的时候的一些奇奇怪怪的体验。
0x00 :: 生存还是毁灭? 在操作 集合 (比如 数组链表哈希映射表 等)的时候,有一种叫 算子 的概念。
在 Scala 里它本质上是一些对象的方法,一些语言里它被叫做「高级函数」。
【奇怪的|奇怪的 Powershell】这里主要需要先知道这俩:

  • map : 对 集合 里的每一个 元素 ,都指定一个计算的逻辑,该 算子 可以返回一个新的 集合 ,里面每个 元素 都是上一个集合每个 元素 经过该逻辑后的值。
    • 比如: {2,3,3} 这个集合,经过 map(你们每个都乘以3) 处理后,就能返回 {6,9,9} 这样的集合。
  • flatten : 把一个 集合 里,若有的 元素 也是 集合 ,那么该 算子 会返回一个打破一层里面集合的新集合。
    • 比如: {{1,2},7,{2,3,3},{2,{6,6,6},12},4} 这个集合,经过 flatten 处理后,返回的集合就是 {1,2,7,2,3,3,2,{6,6,6},12,4} 这样的。
  • flatmap : 其实, flatmap(xxx) 就等同于先 map(xxx) 然后 flatten
    • 比如:
      假如,集合乘法效果是这样:{1,2,3} * 2 => {1,2,3,1,2,3}
      那么, {{1,2},7,{{2,3,3}}} 经过 flatmap(每个元素给我乘2) 后,就等于先被变成 {{1,2,1,2},14,{{2,3,3},{2,3,3}}} 这样,再变成 {1,2,1,2,14,{2,3,3},{2,3,3}} 这样。
      这其实就好像,你有一个小破船,船上运者一些货物,有的货是普通货、有的货也是小破船,就叫小小破船好了。现在,小破船被鱼雷击中了,这除了导致里面的货物同样被颠簸了一下以外,那些小小破船都被颠簸侧漏了。小小破船上的货物就都漏了出来,从而它们不再在小小破船上了、而是漏到了小破船上,乱七八糟地、平铺地,摊在那里。
  • foreach : 在 Scala 里的话这个其实就是无返回(即返回 Unit 表示返回空)的 map 。一般是要用每个元素做同样一件有副作用的事。(比如打印)(这里只要信息不只通过返回传出 or 信息不只通过参数进入函数就都算有副作用)
上面的 flatmap 是前两者的组合而 foreach 可理解为 特殊的 map 那么上面的确只是说了俩 算子 ,没错。
而本部分要说的,就是 Powershell 的 foreach 似乎有着类似于 flatmap 的作用这件事了。
就是说,「里面的东西」,存在还是毁灭?要不要击破小小破船、以使其侧漏?
示例
先简单测试,再演示一个稍微复杂的例子进一步验证。
0.0
1,2,(1,2,3) | foreach { $_ * 3 }

应有输出:
3 6 1 2 3 1 2 3 1 2 3

可以看到其中的 (1,2,3) 被重复了三次而没有数值三倍
0.1
1,2,(1,2,3) | foreach { $_ * 3 } | foreach { $_ * 7 }

应有输出:
21 42 7 14 21 7 14 21 7 14 21

可以看到上一步的结果的 集合 里其实就已经是平坦的了,那个 (1,2,3) 在乘以三的时候还是一个 集合 ,但乘以三完了以后也一并被侧漏了开来,在乘以七的时候,就是漏出来的每个元素像前面两个元素一样都被作为外层 集合直属元素来对待了。
1.0
1,2,,(1,2,3) | foreach { $_ * 3 } | foreach { $_ * 7 }

这里给开头代码断下句:两个逗号 ,, 并不是一个整体,像 1,2 的逗号作用就像 1+2+ 一样是一个运算符,二元的,相当于一个两参数的函数,只不过,算式 1,2 的返回结果是个元素为 12 的数组;而 ,2 其实也可以类比着 +2 来理解,也是运算符,一元运算符,只不过 ,2 的返回还是个数组,一个单元素的数组。
所以,不难理解,这里的 ,(1,2,3) 才是一个整体,手动明确一下运算符的优先级的话,开头那块儿的 1,2,,(1,2,3) 就应该是这样写了: 1,2,(,(1,2,3))
它应有这样的输出:
21 42 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

可以看见这回里面的 (1,2,3) 没有轻易侧漏。但真的是这样吗?
1,2,,(1,2,3) | foreach { $_ * 3 } | foreach { $_ * 7 } | foreach { $_ * 2 }

看看输出:
42 84 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6 2 4 6

1.1 可以看到,其实经过两层 flatten 后,里面的 数字元素们 都已经平铺到了外面,再到第三层的逻辑为 让所有元素乘以二 的转化操作的结果,就是都被作为数字来操作了。
就如同是,小破船上的小小破船,在颠簸后终于上完了厕所,然后永远地离开了这个它们原本所在的小破船。
总结
可见,在 Powershell 里, foreach 其实和 flatmap 有类似的逻辑,或者说二者就是一样的。
其实它确切的名字是 ForEach-Object ,而 foreach 则是别名,而且它还有个更短的别名: %
(这部分的知识来源: https://www.jb51.net/article/115518.htm
而它为何会成为 flatmap ,或许就可以讲另一个故事了吧。我个人的猜测是这是 Powershell 上的一个特性(都这么久了应该不是BUG了吧),即在被返回时会自动拆一次。你可以试试 1,2,(1,2,3)1,2,,(1,2,3) 对比一下并看看后者的提示。
之所以同 flatmap 联系起来是因为看了这些:
  • https://stackoverflow.com/questions/10442333/what-is-the-powershell-equivalent-to-linqs-select
  • https://stackoverflow.com/questions/5241441/powershell-equivalent-of-linq-selectmany-method
  • https://insbex.jixun.moe/linq-in-pwsh
  • https://or1ko.hatenablog.com/entry/20100125/1264425759
里面有很不错的例子。第四个链接提到了 Map ,并指出它类似于 Linux 上的 Awk 。
不过并没提及 FlatMap 。不过,如果元素确保不会有 集合 ,那么 % 的表现的确等同于 map 算子了。
而之所以能把 flatmapforeach 联系起来,还是因为前两个链接里有的回答举的例子,特别是第一个链接里,直接问了这方面的事情。
xxx

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