2012/12/14

本記事はPowerShell Advent Calendar 2012の14日目の記事になります。

前回(アドベントカレンダー1日目)は「PowerShellらしい関数の書き方」と題して、パイプライン内でうまく他のコマンドと連携させるための関数をどう書けばいいのか、ということについて書きました。前回の関数の例では入力型と出力型がstringだったのですが、実際は自分で定義した型を入力、出力値に取るように書くのが普通かと思います。今回は、それをするためにどうやって型を定義するのか、そしてその型を関数にどう指定するのか、という話をします。

PowerShellにはクラス定義構文がない

そもそもの話になるんですが、型を定義する、つまりはクラスを記述するためのPowerShellのステートメントやコマンドレットが無いため、PowerShell単独ではできません。なので無理です以上おしまい。…というわけにはいかないので、実際はどうするのがいいのかという話をしていきます。

方法としては大きく分けて二つあると思います。

1.C#など他の.NET言語を用いてクラスを記述する

2.ユーザー定義オブジェクトを作成する

今回は1の方法を説明します。

C#を用いてクラスを記述する

つまりはPowerShellでクラスを定義できないなら、C#を使えばいいじゃない。ということです。幸いPowerShell 2.0からはAdd-Typeというコマンドレットを用いると、C#やVBなど.NET言語のソースをその場でコンパイルしてアセンブリとして現在のセッションに読み込むことが可能です。

たとえば、論理ドライブを表すDriveというクラスを定義してみます。

Add-Type -TypeDefinition @"
    namespace Winscript
    {
        public enum DriveType
        {
            Unknown, NoRootDirectory, RemovableDisk, LocalDisk, NetworkDrive, CompactDisc, RAMDisk
        }

        public class Drive
        {
            public string Name {get;set;}
            public string VolumeName {get;set;}
            public DriveType Type {get;set;}
            public long Size  {get;set;}
            public long FreeSpace  {get;set;}
            public long UsedSpace  {get;set;}
            public string RootPath {get;set;}
        }
    }
"@ -Language CSharpVersion3

このようにC#のコードを文字列として-TypeDefinitionパラメータに与えると、コンパイルされて指定のクラス(ここではWinscript.Drive)がロードされます。

ここで-Language CSharpVersion3というパラメータは指定コードをC# 3.0としてコンパイルすることを指定するため、今回使用している自動実装プロパティなどC# 3.0の構文が利用できます。なおこのパラメータはPowerShell 3.0では不要です。ただし明示しておくとPowerShell 2.0でも正しく動作します。というのも-Languageパラメータ省略時はPowerShell 2.0ではC# 2.0でコンパイルされるのですが、PowerShell 3.0ではC# 3.0でコンパイルするためです(逆にPSv3でC#2.0でコンパイルするには”CSharpVersion2”という新しく追加されたパラメータ値を指定します)

なお、ここでは-TypeDefinitionパラメータを用いてクラス全体を記述しましたが、この例のように列挙体も定義してそれをプロパティの型にするなどせず、すべて基本型のプロパティで完結するのならば、-MemberDefinitionパラメータを使ってメンバ定義だけを行う方が記述が短くなります。以下はWinscript.Manというクラスを定義する例です。

Add-Type -Namespace Winscript -Name Man -MemberDefinition @"
    public int Age {get;set;}
    public string Name {get;set;}
"@ -Language CSharpVersion3

例のようにC#のコード内には特にロジックを記述せず、単にデータの入れ物となるクラスにとどめておくのが良いかと思います。別にロジックを書いてもいいのですが、ISEで記述する限りはC#の編集に関してはただのテキストエディタレベルの恩恵しか受けないですし、それなら最初からVisual Studio使ってC#で全部コマンドレットとして書けばいいのに、ともなりかねないので。PowerShellでは実現困難な処理などがあればそれをメソッドとして書く程度ならいいかもしれません。ただしメソッドを記述してもそれをユーザーに直接使わせるというよりも、関数でラップして使わせる形が望ましいでしょう。

さて、次はこのクラスのオブジェクトを扱う関数を記述していきます。

定義した型のオブジェクトを扱う関数の記述

ここでは3つの関数を定義しています。Get-Drive関数はシステムに含まれるすべての論理ドライブを取得、Show-Drive関数は指定のDriveオブジェクトをエクスプローラで開く、Set-Drive関数は指定のDriveオブジェクトのボリューム名(VolumeNameプロパティ)を変更するものです。

ちなみに関数の動詞部分(ここではGet, Show, Set)は、Get-Verb関数で取得できるリスト以外のものは基本的に使わないようにします。モジュールに組み込んだ場合、インポートのたびに警告が出てしまうので。

関数の基本については前回に書いているので、今回のコードはそれを踏まえて読んでみてください。

function Get-Drive
{
    [OutputType([Winscript.Drive])]
    param(
        [string[]]$Name,
        [Winscript.DriveType]$Type
    )

    Get-WmiObject -Class Win32_LogicalDisk | ForEach-Object {
        if($null -ne $Name -and $Name -notcontains $_.Name)
        {
        }
        elseif($Type -ne $null -and $_.DriveType -ne $Type)
        {   
        }
        else
        {
            New-Object Winscript.Drive -Property @{
                Name = $_.Name
                VolumeName = $_.VolumeName
                Type = [enum]::Parse([Winscript.DriveType],$_.DriveType)
                RootPath = if($_.ProviderName -ne $null){$_.ProviderName}else{$_.Name + "\"}
                Size = $_.Size
                FreeSpace = $_.FreeSpace
                UsedSpace = $_.Size - $_.FreeSpace
            }
        }
    }
}

(↑10:33 foreachステートメントではなくForEach-Objectコマンドレットを使うように修正。Get-*な関数のようにパイプラインの先頭で実行する関数でも、内部でPowerShellのコマンドレットや関数の出力を利用する場合は、配列化してforeachするよりも、ForEach-Objectで出力を逐次処理した方が良いですね。内部関数の出力がすべて完了してから一気に出力するのではなく、内部関数が1個オブジェクトを出力するたびに出力するようにできるので。)

function Show-Drive
{
    [OutputType([Winscript.Drive])]
    param(
        [Parameter(ValueFromPipeline=$true,Mandatory=$true)]
        [Winscript.Drive[]]
        $Drive,
        
        [switch]
        $PassThru
    )

    process
    {
        foreach($d in $Drive)
        {
            Start-Process $d.Name
            if($PassThru)
            {
                $d
            }
        }
    }
}
function Set-Drive
{
      param(
        [Parameter(ValueFromPipeline=$true,Mandatory=$true)]
        [Winscript.Drive]
        $Drive,
        
        [Parameter(Mandatory=$true)] 
        [string]
        $VolumeName
    )

    process
    {
        Get-WmiObject Win32_LogicalDisk -Filter "DeviceID='$($Drive.Name)'" |
            Set-WmiInstance -Arguments @{VolumeName=$VolumeName} | Out-Null
    }
}

細かい説明は省きますが、前回説明した関数の基本フォーマットに、自分で定義した型を適用してロジックを書くとこうなる、という参考例としてとらえてください。

一つだけ前回に説明し忘れてたことがあります。それは[OutputType]属性です。これは文字通り、関数の出力型を指定するものです。この属性を指定しておくと何が嬉しいかというと、関数の出力を変数に代入したりWhere-Objectコマンドレットでフィルタをかけるコードを記述する際、関数の実行「前」にもプロパティ名をちゃんとタブ補完してくれるようになります。残念ながらこの静的解析機能はPowerShell 3.0からのものなので2.0だとできませんが、OutputType属性自体は2.0でも定義可能なので、定義しておくことを推奨します。

さて、型の定義と関数の定義をしたので実際に関数を実行してみます。

PS> Get-Drive # 全ドライブ取得

Name       : C:
VolumeName :
Type       : LocalDisk
Size       : 119926681600
FreeSpace  : 12262494208
UsedSpace  : 107664187392
RootPath   : C:\

Name       : D:
VolumeName :
Type       : LocalDisk
Size       : 500086886400
FreeSpace  : 198589583360
UsedSpace  : 301497303040
RootPath   : D:\

Name       : Q:
VolumeName :
Type       : CompactDisc
Size       : 0
FreeSpace  : 0
UsedSpace  : 0
RootPath   : Q:\

Name       : V:
VolumeName : 
Type       : NetworkDrive
Size       : 1500299390976
FreeSpace  : 571001868288
UsedSpace  : 929297522688
RootPath   : \\server\D

PS> Get-Drive | where {$_.Size -gt 1TB} # Where-Objectでフィルタ

Name       : V:
VolumeName : 
Type       : NetworkDrive
Size       : 1500299390976
FreeSpace  : 571001868288
UsedSpace  : 929297522688
RootPath   : \\server\D

PS> Get-Drive -Type NetworkDrive | Show-Drive -PassThru | ConvertTo-Csv #ネットワークドライブのみエクスプローラーで開く。取得結果はCSVとして出力。
#TYPE Winscript.Drive
"Name","VolumeName","Type","Size","FreeSpace","UsedSpace","RootPath"
"V:","","NetworkDrive","1500299390976","571001868288","929297522688","\\server\D"
PS> Get-Drive -Name D: | Set-Drive -VolumeName 新しいドライブ # D:ドライブのボリューム名を指定。(管理者権限で)

関数をきちんとPowerShellの流儀に従って記述したおかげで、このようにPowerShellの他の標準コマンドレットと同様の呼び出し方ができ、自作関数やそれ以外のコマンド同士をうまくパイプラインで繋げて実行することができています。

さて、おそらく一つ気になる点があるとすれば、ドライブの容量表示が見づらいということでしょう。容量であればGBとかの単位で表示してほしいですし、大きい数字は,で桁を区切ってほしいですよね。じゃあそういう値を文字列で返すプロパティを定義してやる必要があるというかと言えばそんなことはなく、PowerShellには型に応じた表示フォーマットを指定する方法が用意されています。次回はそのあたりを解説しようと思います。

また、C#とかめんどくさいしもうちょっと楽な方法はないのか?ということで、最初の方でちょっと触れた、ユーザー定義オブジェクトを利用する方法も、余裕があれば次回に。

さて、PSアドベントカレンダー、明日はsunnyoneさんです。よろしくお願いします!

2011/11/14

TechNet マガジン October 2011内のWindows PowerShell: 空白文字を入れてくださいという記事に対する意見です。

PowerShellスクリプトを記述するときは適宜空白文字やインデントを入れて見やすくしましょう、という趣旨の記事なんですが、その趣旨には同意するものの、どうも実際にインデントを入れたスクリプトの例がいけてない気がしました。

ここでインデントや改行などを適切に追加して体裁を整えたとされるコードは次のようなものです。

(ブログのスタイルに起因する見え方の違いが考えられるので、比較のためにオリジナルも再掲させていただきます)

function Get-PCInfo {
[CmdletBinding()]
param(
        [Parameter(Mandatory=$True,
ValueFromPipeline=$True,
ValueFromPipelineByPropertyName=$True)]
        [string[]]$computername
    )
    PROCESS {
        Write-Verbose "Beginning PROCESS block"
foreach ($computer in $computername) {
            Write-Verbose "Connecting to $computer"
            try {
                $continue = $true
                $cs = Get-WmiObject -EV mybad -EA Stop `
-Class Win32_computersystem `
-ComputerName $computer
            } catch {
                $continue = $false
                $computer | 
Out-File -FilePath oops.txt -append
Write-Verbose "$computer failed"
                $mybad | ForEach-Object { Write-Verbose $_ }
            }
            if ($continue) {
                $proc = Get-WmiObject win32_processor `
-ComputerName $computer | 
                    select -first 1
                $obj = new-object -TypeName PSObject
             $obj | add-member NoteProperty ComputerName $computer
             $obj | add-member NoteProperty ProcArchitecture $proc.addresswidth
             $obj | add-member NoteProperty Domain $cs.domain
             $obj | add-member NoteProperty PCModel $cs.model
                $obj.psobject.typenames.insert(0,'MyPCInfo')
                write-output $obj
            }
        }
    }
}

最初見た時、全体的に何がなんだか分からなかったのですが、よくよく見てみると一応ルールはあるようで、一つの文を改行して複数行に記述する場合は、二行目以降は文頭から詰めて記述する、というルールに従っているようです。

こういう書き方はかえって読みづらいと感じてしまうのは私だけでしょうか? 確かに、Webページや書籍などで一行がスペースに収まらないときに強制的に改行して表示する場合にこのような体裁になることはありますが、これははっきり言って読みづらいです。

せっかく自分で改行を入れるわけですから、改行したときも読みやすくしたほうがいいでしょう(そもそも強制改行されて読みづらくなるというのを防ぐというのも、自分で改行を入れる意義の一つなわけですから)。

あとparam()やforeach{}のインデント位置はそもそもなぜそうなのかよくわかりませんね(単なる編集ミスだろうか?)。

この辺を踏まえて、私流にインデントを入れるとこんな感じです。

function Get-PCInfo
{
    [CmdletBinding()]
    param
    (
        [Parameter(
            Mandatory=$True,
            ValueFromPipeline=$True,
            ValueFromPipelineByPropertyName=$True
        )]
        [string[]]$computername
    )
    
    process
    {
        Write-Verbose "Beginning PROCESS block"
        foreach ($computer in $computername)
        {
            Write-Verbose "Connecting to $computer"
            try 
            {
                $continue = $true
                $cs = Get-WmiObject -EV mybad -EA Stop `
                      -Class Win32_computersystem -ComputerName $computer
            }
            catch
            {
                $continue = $false
                $computer | 
                    Out-File -FilePath oops.txt -append
                Write-Verbose "$computer failed"
                $mybad | ForEach-Object { Write-Verbose $_ }
            }
            if ($continue)
            {
                $proc = Get-WmiObject win32_processor `
                        -ComputerName $computer |
                            select -first 1
                $obj = new-object -TypeName PSObject
                $obj | add-member NoteProperty ComputerName $computer
                $obj | add-member NoteProperty ProcArchitecture $proc.addresswidth
                $obj | add-member NoteProperty Domain $cs.domain
                $obj | add-member NoteProperty PCModel $cs.model
                $obj.psobject.typenames.insert(0,'MyPCInfo')
                write-output $obj
            }
        }
    }
}

こんな感じでPowerShellも基本的には他の言語のコード整形の流儀に準じればいいと思います。唯一PowerShellで特徴的なのは複数行に渡るパイプラインの記述方法になると思いますが、そこも特に深く考えずに一段インデントを深くする程度でいいのではないかと思います。

あと「一貫性」の節で、「{」を改行の前に入れるか後に入れるかは統一させよとありますが、基本的にはそれでいいと思います。ただ改行の後に「{」を入れるスタイル(私の書いた例)でも、改行後に「{」や「(」を入れるとコードの意味が変わったりエラーになったりする場合が出てくるので、その場合はわざわざ継続文字「`」を入れてやらずとも、その部分だけは改行前に入れてやってもいいかなと思います。

具体的にはこのコードでいうと「[Parameter( 」のところなどですね。あとスクリプトブロックをパラメータに取るコマンドレットの場合なんかもそうです。

@(1..12)|ForEach-Object {
    Write-Host $_
    Write-Host ($_ * $_)
}

こういうのですね。この場合ForEach-Objectコマンドレットの-processパラメータ(ここではパラメータ名は省略されている)にスクリプトブロックを指定しているのですが、「{」はスクリプトブロックリテラルの開始文字なので、改行後に入れると正しく動作しません。

PowerShell ISEはまだVisual Studioなどに比べると編集機能が貧弱で、構文を元に自動的に整形してくれたりしないので、ユーザーが自分ルールで整形していかないといけないです。しかし基本的には他の言語と同様な、素直な整形を施してやれば特に読みづらくなるということもないかなと思います。

元記事:http://blogs.wankuma.com/mutaguchi/archive/2011/11/14/212009.aspx

2010/01/10

こんなビルドイベントはいかがでしょうか?

copy "$(TargetPath)" C:\Windows\System32\WindowsPowerShell\v1.0\Modules\PSTweets\
start powershell -NoExit -command "Import-Module PSTweets"

PSプロバイダやコマンドレットが含まれるdll(PSモジュール)をモジュールフォルダにコピーし、モジュールを読み込んだ状態でPowerShellを起動してくれます。ただし、systemフォルダに書き込む手順があるのでVisual Studioは管理者権限で起動してください。

元記事:http://blogs.wankuma.com/mutaguchi/archive/2010/01/10/184828.aspx


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