PowerShell：为什么我有时无法重定向外部方法的标准输出和标准错误？

Question

我在重定向非 .NET 程序集方法调用的输出时遇到问题：

在下面的代码中，您会看到一次成功的 .NET 重定向 class System.Net.Dns 和两次失败的重定向。

一个是内联C#类型，另一个是VS编译的.dll，只包含与$cs_code代码块相同的内容。

到目前为止，我唯一的解决方法是使用 [Console]::SetOut 和 [Console]::SetError 捕获它们的输出。

But why do they fail and how can I redirect/capture those stream outputs ?

# .NET Version                   4.7.2
# PSVersion                      5.1.16299.431                                                                                                                                                                                                                     
# PSEdition                      Desktop                                                                                                                                                                                                                           
# PSCompatibleVersions           {1.0, 2.0, 3.0, 4.0...}                                                                                                                                                                                                           
# BuildVersion                   10.0.16299.431                                                                                                                                                                                                                    
# CLRVersion                     4.0.30319.42000                                                                                                                                                                                                                   
# WSManStackVersion              3.0                                                                                                                                                                                                                               
# PSRemotingProtocolVersion      2.3                                                                                                                                                                                                                               
# SerializationVersion           1.1.0.1    


if ($psISE) { cls }

$cs_code = @"
using System;
static public class demo
{
    static public void go()
    {       
        Console.WriteLine("***Console.WriteLine***");

        Console.Out.WriteLine("***Console.Out.WriteLine***");
        //Console.Out.Flush(); // no effect here

        Console.Error.WriteLine("***Console.Error.WriteLine***"); // no output in ISE !
        //Console.Error.Flush(); // no effect here
    }
}
"@
Add-Type -TypeDefinition $cs_code -Language CSharp

#[Console]::SetOut((New-Object IO.StringWriter))   # this would catch all stdout            
#[Console]::SetError((New-Object IO.StringWriter)) # this would catch all stderr

&{ [demo]::go() } 1> $null 2> $NULL              # no redirection, why ?

# &{ [System.Net.Dns]::Resolve('bla') } 2> $NULL # works as expected

exit 0


Add-Type -AssemblyName 'mscorlib, Version=4.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089' `
         -ErrorAction Stop

Add-Type -Path "c:\_ClassLibraryDemo.dll" `
         -ErrorAction Stop

&{ [MyLib.Demo]::Go() } 1> $null 2> $null // no effect here

Answer 1

tl;dr:

如果您想从 进程中 代码中捕获通过 [Console] API 生成输出的输出，您必须通过 [Console]::SetOut() 和 [Console]::SetError() 使用显式重定向，您在问题中提到的技术。
请参阅下文了解为什么需要这样做。

PowerShell 仅允许捕获/重定向外部（控制台）程序的标准 stdout 和 stderr 流，其中，对于基于 .NET 的程序，Console.WriteLine() 和 Console.Out.WriteLine() 写入 stdout，Console.Error.WriteLine() 写入 stderr。

当运行在控制台 window 中时，PowerShell 默认将外部程序的 stdout 和 stderr 流传递到控制台（屏幕）；相比之下，ISE 将 stderr 输出发送到 PowerShell 的错误流^[1].

> 或 1> 重定向外部程序的标准输出（到文件或 $null 以抑制它），2> 重定向 stderr^[2].
此外，将外部程序的输出分配给 variable 会捕获其标准输出，并通过 pipeline 发送外部程序的输出会将其标准输出重定向到PowerShell 的成功输出流。

相比之下，您正在使用 [Console] 类型的输出方法 进程中，其中无法进行此类捕获，因为这样的方法调用只是输出到 PowerShell 本身运行的同一控制台，而 PowerShell 不知道。^[3]

你可以去掉中间人来验证这个行为：

PS> [Console]::WriteLine('hi')  *> $null # Try to suppress ALL output streams.
hi  # !! Still prints to the console - PowerShell streams were bypassed.

（暂时）重定向 [Console] 进程内输出的唯一方法是显式调用 .SetOut() and .SetError()，如问题中所述。

2> $NULL in &{ [System.Net.Dns]::Resolve('bla') } 2> $NULL 确实工作的原因是该方法抛出一个异常，它PowerShell 输出到它的错误流（流编号2），其输出2> $NULL有效地抑制了。
请注意，因为抛出了异常，所以 2> $NULL 仅在方法调用包含在 & { ... } 中时才有效；否则，异常也会终止重定向本身。
但是，对于不涉及异常的进程中[Console]行为，是否涉及& { ... }没有区别。

因此，为了让您的自定义 C# 方法与 PowerShell 的流集成 - 除了直接在您的 C# 代码中使用 PowerShell APIs - 执行以下操作：

将 return 用于应该进入 PowerShell 成功流的内容（流编号 1）
抛出应该进入 PowerShell 错误流的异常 （流编号 2），但请注意，默认情况下未处理的异常将中止整个封闭语句。

或者，将您的 C# 代码编译成外部程序，比如说，godemo.exe:

# With an external executable, redirections work as expected.
godemo.exe 1> $null 2> $null

^{[1] ISE 中的这种发散行为是有问题的； this GitHub issue.}

中对此进行了讨论

^{[2] 如果 $ErrorActionPreference = 'Stop' 恰好生效，任何 2> 重定向都会意外导致脚本终止错误； this GitHub issue.}

中讨论了这种有问题的行为

^{[3] 方法写入当前控制台的 stdout 和 stderr 流，在没有 external 重定向，打印到屏幕。}

PowerShell：为什么我有时无法重定向外部方法的标准输出和标准错误？

PowerShell: Why I can't redirect stdout and stderr of external methods sometimes?

powershell

redirect

stdout

stderr