Where对象的意外行为

我刚刚遇到Where-Object的一个意外行为，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$foo应为$null(看起来是正确的)。

然而，在任何值进入管道之前，管道$foo至少两次似乎会破坏它

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

tl；dr：

并非所有明显的$null值都是相同的，正如Jeroen Mostert的评论所示：PowerShell有两种类型的null，它们在不同情况下表现不同-请参阅下一节。
此外，您还看到可能令人惊讶的Measure-Object行为和管道错误-请参阅底部部分。
- 最好从测试命令中删除Measure-Object，只需在数组上直接调用.Count；例如(在您的问题中创建null类型的最简单方法是：$foo = & {})：
  - ($foo, $null, 1).Count产生3
  - ($null, $foo, $null, $foo, 1).Count产生5
- 正如您所看到的，两种类型的null(下面讨论)都正确地成为数组的元素。

PowerShell中有两种不同的空值：

存在真正的标量null(例如，对应于C#中的null)。
- 此null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)
还有可枚举"；collection null">(根据其类名，也称为"AutomationNull")，从技术上讲，它是System.Management.Automation.Internal.AutomationNull.Value单例，本身就是[psobject]实例。
- 从技术上讲，当PowerShell命令(二进制cmdlet和PowerShell脚本/函数)产生无输出时，该值由管道输出
- 获取此值的最简单方法是使用& {}，即执行一个空脚本块；当然，您也可以显式地使用[System.Management.Automation.Internal.AutomationNull]::Value)

不幸的是，集合null值对于区分标量null来说是不平凡的，从PowerShell 7.2:开始

GitHub问题#13465建议在未来的PowerShell版本中允许通过$var -is [AutomationNull]检测集合null。
目前，有几个解决方案用于测试给定值$var是否包含集合null；也许最简单(但不明显)的是：
只有当$var包含集合null值时，$null -eq $var -and $var -is [psobject]才是$true，因为从技术上讲，只有集合null才是对象

行为差异：

在表达式上下文和参数绑定中，集合null隐式转换为$null没有区别。
- 请注意，这意味着您不能将集合null作为参数传递-请参阅GitHub问题#9150中的讨论。
- 表达式上下文中的异常是支持集合作为其LHS的运算符的LHS：它们将集合null视为空集合，因此计算为空数组(@())，而不是$null:
  - 例如，仅当$var是标量$null时，$var -replace 'foo' | ForEach-Object { 'hi' }才打印'hi'，而不打印集合为null的，因为-replace操作随后输出一个空数组，该数组不通过管道发送任何内容
  - 请参阅GitHub第3866期
在管道中：
- 标量$null通过管道发送-其行为类似于单个对象：$null | ForEach-Object { '$_ is $null? ' + ($null -eq $_) }打印'$_ is $null? True'；
- 集合null是通过管道发送的而不是-它的行为类似于没有元素的集合；也就是说，就像@() | ForEach-Object { 'hi' }(发送一个空数组)一样，& {} | ForEach-Object { 'hi' }不通过管道发送任何内容，因为没有任何内容可枚举，因此永远不会输出'hi'。
- 奇怪的是，相比之下，在foreach循环语句(与ForEach-Objectcmdlet相反)中，标量$null也不是枚举的，并且循环体从未在以下中输入(集合为null时也是如此)：
  foreach ($i in $null) { 'hi' }

Measure-Object和管道问题：

Measure-Object通常忽略$null值，可能是设计。
- 这在GitHub第10905期中进行了讨论，该期建议引入-IncludeNull开关，以支持在选择加入的基础上考虑$null值。(默认行为不会更改，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多对象输入的完全错误，该错误涉及集合null(截至PowerShell 7.1.2)，Measure-Object仅出现。正如您自己所指出的：
- 在多对象输入中遇到第二个集合为null时，通过管道发送对象会意外停止：
  - 例如，(1, (& {}), 2, (& {}), 3, 4, 5 | Measure-Object).Count只产生2：只计算1和2(集合null本身是，而不是通过管道发送)，因为第二个集合null意外停止枚举，因此剩余的对象3、4和5甚至都没有发送到Measure-Object
- 请参阅GitHub第14920期。

为了补充mklement0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}

不是将变量直接管道传输到ForEach-Object，这不会产生输出…：

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

将变量名称管道传输到ForEach-Object，并使用Get-Variable获得所需结果：

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

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