创建对散列 table 元素的引用

Question

因此，我正在尝试创建一个可用于数据导航的树型变量。我在 PowerShell 中尝试对散列 tables 使用引用变量时遇到了一个问题运行。考虑以下代码：

$Tree = @{ TextValue = "main"; Children = @() }
$Item = @{ TextValue = "sub"; Children = @() }
$Pointer = [ref] $Tree.Children
$Pointer.Value += $Item
$Tree

检查参考变量$Pointer时，它显示适当的值，但主变量$Tree不受影响。没有办法在 PowerShell 中创建对散列 table 元素的引用，我必须切换到二维数组吗？

编辑更多信息：

我接受了 Mathias 的回答，因为使用 List 看起来正是我所需要的，但数组和引用的交互方式需要更清楚一些。试试这个代码：

$Tree1 = @()
$Pointer = $Tree1
$Pointer += 1
Write-Host "tree1 is " $Tree1
$Tree2 = @()
$Pointer = [ref] $Tree2
$Pointer.Value += 1
Write-Host "tree2 is " $Tree2

从输出中可以看出，可以获取对数组的引用，然后通过该引用修改数组的大小。我认为如果一个数组是另一个数组的元素或散列 table，它也可以工作，但事实并非如此。 PowerShell 似乎以不同的方式处理这些问题。

Answer 1

我怀疑这是 += 处理数组的方式的不幸副作用。

当您在固定大小的数组上使用 += 时，PowerShell 会用一个新的（更大的）数组替换原始数组。我们可以验证 $Pointer.Value 不再引用与 GetHashCode():

相同的数组

PS C:\> $Tree = @{ Children = @() }
PS C:\> $Pointer = [ref]$Tree.Children
PS C:\> $Tree.Children.GetHashCode() -eq $Pointer.Value.GetHashCode()
True
PS C:\> $Pointer.Value += "Anything"
PS C:\> $Tree.Children.GetHashCode() -eq $Pointer.Value.GetHashCode()
False

解决此问题的一种方法是避免使用 @() 和 +=。

您可以改用 List 类型：

$Tree = @{ TextValue = "main"; Children = New-Object System.Collections.Generic.List[psobject] }
$Item = @{ TextValue = "sub"; Children = New-Object System.Collections.Generic.List[psobject] }
$Pointer = [ref] $Tree.Children
$Pointer.Value.Add($Item)
$Tree

Answer 2

至complement Mathias R. Jessen's helpful answer：

确实，任何数组都是固定大小，不能扩展就地（@()创建一个空的[object[]]数组）。
+= 在 PowerShell 中悄悄创建一个 new 数组，其中包含所有原始数据的副本元素加上新元素，并将 that 分配给 LHS。

您使用 [ref] 是没有意义的，因为仅 $Pointer = $Tree.Children 就足以将 reference 复制到存储在 $Tree.Children.

中的数组

^{有关 [ref].}

的适当用法的讨论，请参见底部部分

因此， $Tree.Children 和 $Pointer 将包含对同一数组的引用，就像 $Pointer.Value 在您的 [ref] 基于方法。

因为 += 创建了一个 new 数组，但是，无论 LHS 上有什么 - 无论是 $Pointer.Value 还是没有 [ref]， just $Pointer - 只是接收到 new 对 new 数组的引用，而 $Tree.Children 仍然指向旧数组。

您可以通过使用确定两个变量或表达式是否“指向”引用类型[=139]的同一实例的直接方法来验证这一点=]（所有集合都是）：

PS> [object]::ReferenceEquals($Pointer.Value, $Tree.Children) False

注意[object]::ReferenceEquals()只适用于reference types, not value types——包含后者存储值的变量直接而不是引用[=136] =] 数据存储在别处 .

Mathias 的方法通过使用 [List`1] 实例而不是数组来解决您的问题，可以使用其 .Add() 方法 原地扩展 ，因此存储在 $Pointer[.Value] 中的引用永远不需要更改并继续引用与 $Tree.Children.
相同的列表

关于您的后续问题：[ref]的适当使用：

$Tree2 = @() $Pointer = [ref] $Tree2

在这种情况下，因为 [ref] 应用于变量 - 按照设计 - 它创建了一个有效的 变量别名: $Pointer.Value 保持指向$Tree2包含的任何内容，即使稍后将不同的数据分配给$Tree2（无论该数据是值类型还是引用类型实例）：

PS> $Tree2 = 'Now I am a string.'; $Pointer.Value Now I am a string.

另请注意，典型的 [ref] 用例是将变量传递给函数 .NET API 方法 具有 ref 或 out 参数;虽然您可以将它与 PowerShell 脚本和函数一起使用，以便传递 by-reference 参数，如下例所示，这是最好的避免：

# Works, but best avoided in PowerShell code. PS> function foo { param([ref] $vRef) ++$vRef.Value }; $v=1; foo ([ref] $v); $v 2 # value of $v was incremented via $vRef.Value

相比之下，您不能使用 [ref] 创建对 data 的这种持久性间接引用，比如属性一个对象包含在一个变量中，以及[ref]的使用在那里基本上毫无意义：

$Tree2 = @{ prop = 'initial val' } $Pointer = [ref] $Tree2.prop # [ref] is pointless here

后面改$Tree2.prop是不是体现在$Pointer.Value，因为$Pointer.Value静态引用参考最初存储在 $Tree2.prop:

PS> $Tree2.prop = 'later val'; $Pointer.Value initial val # $Pointer.Value still points to the *original* data

PowerShell 应该防止将[ref]用于任何不是变量的东西。然而，[ref] 有一个合法的——尽管是异国情调的——“标签外”使用，用于促进调用者范围 从后代范围 更新值，如概念中所示about_Ref 帮助主题。

Answer 3

您可以在树结构中创建指针：

$Tree = @{ TextValue = "main"; Children = [ref]@() }
$Item1 = @{ TextValue = "sub1"; Children = [ref]@() }
$Item2 = @{ TextValue = "sub2"; Children = [ref]@() }
$Item3 = @{ TextValue = "subsub"; Children = [ref]@() }
$Pointer = $Tree.Children
$Pointer.Value += $Item1
$Pointer.Value += $Item2
$Pointer.Value.Get(0).Children.Value += $Item3

function Show-Tree {
  param ( [hashtable] $Tree )

  Write-Host $Tree.TextValue
  if ($Tree.Children.Value.Count -ne 0) {
    $Tree.Children.Value | ForEach-Object { Show-Tree $_ }
  }
}

Show-Tree $Tree

输出：

main
sub1
subsub
sub2

创建对散列 table 元素的引用

Creating a reference to a hash table element

powershell

reference

hashtable