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朝日新聞社Advent Calendar 2021

Day 10
@asakuramken

PowerShell を最大限活用するための環境構築

Last updated at Posted at 2021-12-09

朝日新聞社 Advent Calendar 2021の第10日目を担当する清田です。

「Linux サーバーを使うことは多いが手元で使用しているのは Windows だ」
という方も多いかと思います。

そのような方は PowerShell を Linux コマンドのように使いこなせると、Windows でも CLI が非常に快適に扱えるようになります。

私は開発用 Mac にも PowerShell をインストールして適宜使用しています。

ということで、本記事では

UNIX コマンドにはある程度慣れている方向けの PowerShell を使いやすくするための環境構築

についてお伝えします。
​

インストール

Windows 10 では PowerShell 5.1 が標準でインストールされていますが、最新の PowerShell をインストールするのが良いです。

上記の記事にあるように、PowerShellをインストールする手段はいくつかあります。​

  • GitHub からダウンロード
    • msi
    • zip
    • (自力でビルド)
  • WinGet コマンド(msiインストールと同等)
  • Microsoft Store

Microsoft Store からのインストールが最も手軽ではありますが、制限もあります。
常用するならば、GitHub のリリースページから msi ファイルをダウンロードしてインストールするのが推奨されています。
​
WinGet コマンドでインストールするならば、下記のコマンドで済むので簡単です。
(管理者として実行する必要があるかもしれません)

winget install Microsoft.PowerShell

msi でのインストールならば Windows Terminal は自動で認識してくれるはずです。

​
Mac ならば brew を使うのが良いでしょう。

brew install --cask powershell

​

PowerShell を実行

インストールしてみたら、pwsh を起動してみましょう。
Windows の PowerShell 5 までのコマンドは powershell でしたが、マルチプラットフォーム化された PowerShell 6 からは pwsh となっています。
​
pwsh という略称ですが、PowerShell 5 の頃は posh という略称が一般的でしたが、posh という名称のシェルが存在しているので pwsh となりました。
​
まず、バージョンを確認してみます。

powershell
PS C:\> $PSVersionTable
​
Name                           Value
----                           -----
PSVersion                      7.2.0
PSEdition                      Core
GitCommitId                    7.2.0
OS                             Microsoft Windows 10.0.19041
Platform                       Win32NT
PSCompatibleVersions           {1.0, 2.0, 3.0, 4.0…}
PSRemotingProtocolVersion      2.3
SerializationVersion           1.1.0.1
WSManStackVersion              3.0

PowerShell はシェルとしての側面と REPL としての側面があります。

たとえば、$PSVersionTable は .NET の System.Management.Automation.PSVersionHashTable クラスの値を保持している変数です。

.NET の REPL なので、C# と同じようなことができます。

C#
var runtimeVersion = System.Runtime.InteropServices.RuntimeInformation.FrameworkDescription;
powershell
PS C:\> $runtimeVersion = [System.Runtime.InteropServices.RuntimeInformation]::FrameworkDescription
PS C:\> $runtimeVersion
.NET 6.0.0-rtm.21522.10

​
ちなみに、System 名前空間は省略できます。

powershell
PS C:\> [Runtime.InteropServices.RuntimeInformation]::FrameworkDescription
.NET 6.0.0-rtm.21522.10

​
インスタンスメソッドも使用できます。
​RuntimeInformation.FrameworkDescription は文字列型なので Substring メソッドが使えます。

powershell
PS C:\> [Runtime.InteropServices.RuntimeInformation]::FrameworkDescription.Substring(5, 5) 
6.0.0

​
REPL なので電卓代わりにもなります。

powershell
PS C:\> 1 + 2 + 3 * 4
15

​
PowerShell 内蔵のコマンド以外(実行ファイルなど)は文字列でやりとりする、sh に近い動作です。​

powershell
PS C:\> cmd /? | wsl grep ON
CMD [/A | /U] [/Q] [/D] [/E:ON | /E:OFF] [/F:ON | /F:OFF] [/V:ON | /V:OFF]
/E:ON   Enable command extensions (see below)
/F:ON   Enable file and directory name completion characters (see below)
/V:ON   Enable delayed environment variable expansion using ! as the
        delimiter. For example, /V:ON would allow !var! to expand the
reasons, /X is the same as /E:ON, /Y is the same as /E:OFF and /R is the
In a batch file, the SETLOCAL ENABLEEXTENSIONS or DISABLEEXTENSIONS arguments
takes precedence over the /E:ON or /E:OFF switch. See SETLOCAL /? for details.
particular invocation of CMD.EXE with the /V:ON or /V:OFF switch.  You
In a batch file the SETLOCAL ENABLEDELAYEDEXPANSION or DISABLEDELAYEDEXPANSION
arguments takes precedence over the /V:ON or /V:OFF switch. See SETLOCAL /?
invocation of CMD.EXE with the /F:ON or /F:OFF switch.  You can enable
If completion is enabled with the /F:ON switch, the two control
PS C:\> cmd /? | Where-Object { $_.Contains("ON") }
CMD [/A | /U] [/Q] [/D] [/E:ON | /E:OFF] [/F:ON | /F:OFF] [/V:ON | /V:OFF]
/E:ON   Enable command extensions (see below)
/F:ON   Enable file and directory name completion characters (see below)
/V:ON   Enable delayed environment variable expansion using ! as the
        delimiter. For example, /V:ON would allow !var! to expand the
reasons, /X is the same as /E:ON, /Y is the same as /E:OFF and /R is the
In a batch file, the SETLOCAL ENABLEEXTENSIONS or DISABLEEXTENSIONS arguments
takes precedence over the /E:ON or /E:OFF switch. See SETLOCAL /? for details.
particular invocation of CMD.EXE with the /V:ON or /V:OFF switch.  You
In a batch file the SETLOCAL ENABLEDELAYEDEXPANSION or DISABLEDELAYEDEXPANSION
arguments takes precedence over the /V:ON or /V:OFF switch. See SETLOCAL /?
invocation of CMD.EXE with the /F:ON or /F:OFF switch.  You can enable
If completion is enabled with the /F:ON switch, the two control

​

定番のモジュール

​快適な PowerShell 環境の構築のために、定番のモジュールをインストールしてみます。

​PowerShell を開いて

powershell
$PROFILE

と実行して表示されるパスにあるファイルが起動時に実行されます。
ここに起動時の設定を記述していきます。

bash の .bashrc に近いものです。
​
ここにモジュールの読み込みなどの設定を書きます。

posh-git

git コマンドの補完をしてくれるモジュール posh-git をインストールします。

あらかじめ PATH に git.exe のディレクトリを追加しておく必要があります。
​
インストールはコマンドひとつです。

powershell
Install-Module posh-git

PROFILE に下記の記述を追加して、起動時に読み込むようにしておきます。

$PROFILE
Import-Module posh-git

oh-my-posh

fish shell の oh-my-fish のように表示をカスタマイズできるモジュールです。

Nerd font というフォントが必要なので https://www.nerdfonts.com/font-downloads から好きなものをダウンロードして、Windows Terminal や VSCode などに設定します。

ちなみに、VSCode なら terminal.integrated.fontFamily がターミナルのフォント設定です。

powershell
Install-Module oh-my-posh

インストールが済んだら、テーマを決めます。Get-PoshThemes を実行するとデフォルトのテーマを列挙してくれるので、この中から好きなテーマを選びます。

powershell
Get-PoshThemes

PROFILE で Set-PoshPrompt を使って読み込みましょう。

$PROFILE
Set-PoshPrompt paradox

​テーマのカスタマイズもできるので自作しても良いと思います。

$PROFILE
Set-PoshPrompt "$PSScriptRoot\mytheme.json"

Nerd font をインストールしない場合は minimal なテーマを読み込むと良いです。

$PROFILE
Set-PoshPrompt hotstick.minimal

​

タブ補完

​
.NET SDK(dotnet) や AWS CLI(aws) などは PowerShell 用のタブ補完機能を備えています。

  • AWS CLI

  • .NET SDK

​
PROFILE に書いておくと便利です。

$PROFILE
Register-ArgumentCompleter -Native -CommandName aws -ScriptBlock {
    param($commandName, $wordToComplete, $cursorPosition)
    $env:COMP_LINE = $wordToComplete
    $env:COMP_POINT = $cursorPosition
    aws_completer.exe | ForEach-Object {
        [System.Management.Automation.CompletionResult]::new($_, $_, 'ParameterValue', $_)
    }
    Remove-Item Env:\COMP_LINE     
    Remove-Item Env:\COMP_POINT  
}
Register-ArgumentCompleter -Native -CommandName dotnet -ScriptBlock {
    param($commandName, $wordToComplete, $cursorPosition)
    dotnet complete --position $cursorPosition "$wordToComplete" | ForEach-Object {
        [System.Management.Automation.CompletionResult]::new($_, $_, 'ParameterValue', $_)
    }
}

​

コマンド

UNIX コマンドとの対応​

PowerShell にも UNIX と同様のコマンドが定義されていたりします。
特に Windows では対応する UNIX コマンドと同名のエイリアスが作成されていたりします。

UNIX コマンド PowerShell コマンド エイリアス 備考
ls Get-ChildItem dir, gci, ls(Windowsのみ)
cd Set-Location chdir, sl, cd
cat Get-Content gc, type, cat(Windowsのみ)
head Get-Content -Head {行数} なし
tail Get-Content -Tail {行数} なし
cp Copy-Item copy, cpi, cp(Windowsのみ)
rm, rmdir Remove-Item del, erase, rd, ri, rm(Windowsのみ), rmdir(Windowsのみ) rmdir でファイルも消せてしまう
mv Move-Item copy, cpi, mv(Windowsのみ)
diff なし なし diff は Compare-Objectにエイリアスがある(Windowsのみ)。かなり動作が異なる
grep なし なし ripgrep をインストールするのが良いと思います。
​
エイリアスの一覧は Get-Alias で取得できます。
​
エイリアスを追加したい場合は Set-Alias を使います。
​
たとえば、ll を Get-ChildItem のエイリアスにしたい場合は下記のようにします。
$PROFILE
Set-Alias ll Get-ChildItem

​

便利な自作コマンド

Set-Alias では収まらないようなコマンドを関数として PROFILE 内で定義しておくと便利です。
​
カレントの親ディレクトリに移動する bd コマンド

$PROFILE
function bd { Set-Location .. }

​
コマンドの定義を表示する which コマンド
​
エイリアスならエイリアスの参照先、パスが通っている実行ファイルならそのフルパス、関数なら関数定義そのものなど、良い感じに表示されます。

$PROFILE
function which { (Get-Command $args).Definition }

​

コマンドの引数を忘れたときは

​Get-Command コマンドに -Syntax オプションをつけて実行するとコマンドの引数を表示してくれます。

powershell
PS C:\> Get-Command Push-Location -Syntax
​
Push-Location [[-Path] <string>] [-PassThru] [-StackName <string>] [<CommonParameters>]
​
Push-Location [-LiteralPath <string>] [-PassThru] [-StackName <string>] [<CommonParameters>]

​

ショートカットキー

​Get-PSReadLineKeyHandler でショートカットキーの一覧を確認できます。
​
他のシェルに使い勝手を近づけるため下記の設定を追加しています。

$PROFILE
# タブ補完を zsh などのものと同様にする
Set-PSReadLineKeyHandler -Chord Tab -Function MenuComplete
​
# Ctrl+d で exit する
Set-PSReadLineKeyHandler -Chord Ctrl+d -Function DeleteCharOrExit
​
# Ctrl+w でカーソル左にある単語を削除
Set-PSReadLineKeyHandler -Chord Ctrl+w -Function ShellBackwardKillWord
​
# Ctrl+w で Get-Command などのハイフンに引っかかるのが気になったので引っかからないようにする
Set-PSReadLineOption -WordDelimiters (Get-PSReadLineOption).WordDelimiters.Replace("-", "")

​

その他のソフトウェア

​PowerShell 専用ではないソフトウェアもインストールしておきましょう。

less

​Windows には more はあっても less がありません。

そのため help Get-ChildItem などで出るメッセージも読みづらくて困ります。

Git for Windows に内蔵されている less をページャーとして使用するようにしましょう。

PROFILE で設定しても良いですが、システム環境変数で PAGER の値を "C:\Program Files\Git\usr\bin\less.exe" としてしまうのが良いと思います。

$PROFILE
# これでも良いが、システム環境変数で設定してしまって良さそう。
$env:PAGER="C:\Program Files\Git\usr\bin\less.exe"

Vim

Vim をインストールしてパスを通せば、普通に使えます。

私は Neovim に乗り換えたので vim は nvim.exe のエイリアスにしています。

$PROFILE
Set-Alias vim "C:\MyPrograms\Neovim\bin\nvim.exe"

ripgrep

ripgrep は grep の進化版を意図して作られたソフトですが、Windows にはそもそも grep が存在しないので代替品としてちょうどよいです。

ダウンロードしてパスを通すだけ使えます。

powershell
PS C:\> dir C:\ | rg Program
d-r--          2021/11/30    11:00                Program Files
d-r--          2021/11/30    11:01                Program Files (x86)

補完の定義も用意されているので PROFILE で読み込んでおきましょう。

$PROFILE
. "C:\MyPrograms\ripgrep\complete\_rg.ps1"

​

活用する👍

ひととおりの環境構築ができたら PowerShell をどんどん使って行きましょう！
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