コマンドプロンプトからPowerShellに乗り換えるための小さな本

#コマンドプロンプトからPowerShellに乗り換えるための小さな本
2015年5月 初版
2017年11月 第2版 見やすく編集。

##内容

• はじめに 2
• 使い方 2
• 実行ポリシーの変更 2
• モジュール用ディレクトリの作成とプロファイル 3
• PowerShellの操作方法 4
• 基本的なコマンドレット 5
• PowerShellスクリプト 6
• コマンドレット 6
• 文字列の表示 6
• コマンドライン引数 6
• スクリプトの終了 7
• 変数 7
• 配列 7
• 連想配列 8
• 演算子 8
• 関数 9
• オブジェクト 9
• パイプラインとリダイレクト 10
• .NET Framework の利用 10
• COMの利用 11
• 既存のスクリプトの利用 11
• 応用例 12
• ショートカットの一括変更 12
• CSVファイルの作成 13
• ゴミ箱へファイルを捨てる 14
• Thumbs.dbの一括削除 14
• フォルダのサイズ 15

#はじめに
　Windowsでコマンド操作と言えば伝統的にコマンドプロンプトが使われてきました。このコマンドプロンプトですが、元々はMS-DOSをWindowsで使うためのエミュレータ (COMMAND.COM)でした。現在のコマンドプロンプト(CMD.EXE)は、MS-DOSとは直接関係なくなりましたが、画面のデザインから操作方法までMS-DOSを踏襲しています。

　このため、機能不足が指摘されて、Windows Scripting Host (WSH)などで機能強化されましたが、シェルとしては相変わらずMS-DOSを引き継いでいました。

　以前はこのコマンドプロンプトしかなかったWindowsのコマンドベースのシェルですが、Windows VistaのときにWindows PowerShell 1.0がリリースされ、現在(2015年5月)は、バージョン4.0になっています。最初はドキュメントが不足し、開発に使われることも少なかったと思われますが、さすがにバージョン4.0になるとドキュメントや開発情報も豊富になり、機能、安定性も十分なものになっています。

#使い方
##実行ポリシーの変更
　Windows 7の場合は、スタートメニューから起動できます。Windows 8.1の場合はスタート画面には登録されていないので、アプリ画面に移動し、横スクロールで「Windowsシステムツール」へ移動しそこに登録されているアイコンをクリックします。これだと使い勝手が悪いので、よく使うならスタート画面に「ピン留め」したほうがよいでしょう。
　ところで、Windows PowerShellとWindows PowerShell ISEと2種類のアイコンが登録されていますが、ISEは開発用のバージョンです。つまり、Windows PowerShellスクリプトを開発するとき使うと便利です。

　コマンドプロンプトと違ってPowerShellは、スクリプトファイルの実行がデフォルトで禁止状態になっています。これは、コンピュータに詳しくない人が、どこかからダウンロードしたり、メールに添付されていたスクリプトを不用意に実行できないようにするためです。したがって、使う前にこれを解除しておく必要があります。

　解除方法ですが、管理者としてPowerShellを起動し、次のコマンドを実行します。
Set-ExecutionPolicy RemoteSigned

##モジュール用ディレクトリの作成とプロファイル
　これは必須ではありませんが、モジュール用ディレクトリを作ります。場所ですが、$profile という組み込み変数の内容を表示すると確認できます。

PS C:\> $profile C:\Users\user\Documents\WindowsPowerShell\Microsoft.PowerShell_profile.ps1 PS C:\>
次のようにして、実際にこのディレクトリが存在するか確認します。最初は存在しないはずです。

PS C:\> test-path $profile False
存在していないならそのディレクトリを作成します。

PS C:\> mkdir C:\Users\user\Documents\WindowsPowerShell
ついでにモジュール用ディレクトリも追加しておきます。
PS C:\> mkdir C:\Users\user\Documents\WindowsPowerShell\Modules
　エディタでプロファイル(Microsoft.PowerShell_profile.ps1)を作成します。内容ですが、PowerShellを起動したとき自動的に実行するコマンド(一般に複数)を記述します。とりあえず、ここでは作業用のフォルダに移動するようにしておきます(下記)。

Set-location C:\workspace\Scripts

PowerShellの操作方法
　PowerShellの操作方法ですが、コマンドプロンプトと大体同じです。使えるコマンドも同じようになっています。実は、コマンドプロンプトと同じコマンドは「エイリアス」で、PowerShellのネイティブのものは「コマンドレット」と呼ばれる「動詞-対象」形式のものです。
　エイリアス一覧は alias (またはget-alias)コマンドで表示できます。下に表示例を示します。

CommandType Name ModuleName

---

Alias % -> ForEach-Object
Alias ? -> Where-Object
Alias ac -> Add-Content
Alias asnp -> Add-PSSnapin
Alias cat -> Get-Content
Alias cd -> Set-Location
Alias chdir -> Set-Location
....

コマンドプロンプト互換のエイリアスだけでなくUnix互換のものも用意されています。さらに自分でエイリアスを定義することも可能です。

Unix互換のエイリアスも含め、大文字と小文字の区別はされません。例えば、ls も LS もLsもフォルダの内容一覧を表示します。

コマンド履歴を表示するには、F7キーを押します。あるいはhistory (あるいはget-history)コマンドを実行します。
また、上下矢印キーで履歴バッファのコマンドを現在のプロンプト位置に呼び出すこともできます。

場所を移動するとき便利なエクスプローラからのドラッグ＆ドロップも可能です。(管理者モードでは不可)

PowerShellに組み込まれているコマンドレットだけでなく、一般のWindowsアプリケーション、Javaアプリケーション、WSH(VBScriptなど)やPowerShellのスクリプトなども実行できます。

リダイレクトやパイプラインもコマンドプロンプト同様に使えますが、入力のリダイレクト(<)だけは使えません。

##基本的なコマンドレット

操作	コマンドレット	エイリアス
フォルダの内容一覧	Get-ChildItem	dir, ls
場所を移動する。	Set-Location	cd, chdir
文字列を表示する。	Write-Host, Write-Output	echo
テキストファイルの内容を表示する。	Get-Content	type, cat
ファイルのコピー	Copy-Item	copy, cp
ファイルの削除	Remove-Item	del, rm
ファイルのリネーム	Rename-Item	ren, mv
ディレクトリの作成	New-Item	md, mkdir
ディレクトリの削除	Remove-Item	rd, rmdir
履歴の表示	Get-History	history
履歴コマンドの実行	Invoke-History	F7キー
エイリアスの表示	Get-Alias	alias
ヘルプの表示	Get-Help	help
画面のクリア	Clear-Host	cls

参考 Write-Host, Write-Outputの違い

PS C:\> $a=1,2,3 PS C:\> write-host $a 1 2 3 PS C:\> write-output $a 1 2 3 PS C:\>

##PowerShellスクリプト
PowerShellのスクリプトですが、拡張子が .ps1 です。実行するときは、拡張子は省略できます。カレントディレクトリにあるスクリプトを実行する場合、”.\”を先頭につける必要があります。コマンドプロンプトではこれは不要ですが、Bashなどでは必要です。
　例えば、Script1.ps1というスクリプトがカレントディレクトリにあり、それを実行したい場合は次のようにします。
PS C:\> .\Script1

##コマンドレット
　コマンドレットは.NET Frameworkのクラスなので、扱うデータも.NET Frameworkのオブジェクトです。パラメータも出力データも.NET Frameworkのオブジェクトになります。

文字列の表示
　文字列の表示はecho(Write-Output)やWrite-Hostコマンドレットを使いますが、文字列（さらにオブジェクト）だけを書いておけばコンソールにその内容が文字列として出力されます。

PS C:\> $s = "Hello" PS C:\> $s Hello

##コマンドライン引数
　コマンドライン引数は$Argsという組み込み変数です。PowerShellでは変数も大文字・小文字の区別をしないので$args, $ARGSと書いても同じです。これは、オブジェクトの配列なので文字列以外もパラメータとすることができます。また、.NET Frameworkの配列なので長さはLengthプロパティで取得できます。（プロパティやメソッドも大文字・小文字を区別しません）

##サンプル
# コマンドライン引数
$Args.GetType()
$Args.Length
if ($Args.Length -gt 0) {
  $Args | ForEach-Object { Write-Output $_ }
}

実行例

PS C:\> .\args.ps1 100 120

IsPublic IsSerial Name BaseType

---

True True Object[] System.Array
2
100
120

##スクリプトの終了
　スクリプトの最後まで実行すれば終了します。終了させるために特別なステートメントは必要ありません。しかし、途中で終了させる場合は、exitを実行します。

サンプル

if ($args.Length -eq 0) {
  "No parameters"
  exit
}
echo $args.length

実行例

PS C:\> .\quit.ps1 No parameters

##変数
　PowerShellでは変数も大文字・小文字の区別はしません。そして、変数には$を付けます。また、既定の変数(組み込み変数)があり、それらを他の目的に使うことはできません。例えば、コマンドライン引数は $argsですが、値を代入しても無視されます。
例
PS C:\> $args="))" PS C:\> $args PS C:\>

変数に値を代入するには=を使います。Bashのように=を変数にくっつけなければならないみたいなことはありません。

##配列
　コマンドプロンプトには配列がありませんが、PowerShellでは利用できます。配列は次のようにして初期化します。

$a = 0,1,2,3,4 PS C:\> write-host $a 0 1 2 3 4

連続した値なら .. 演算子を使って次のようにすることもできます。
$a = 0..4 PS C:\ > write-host $b 0 1 2 3 4

配列の要素は [] 演算子を使ってアクセスします。
PS C:\ > $a[1] 1

ところで配列の長さは固定なので、要素を追加したり削除したりはできません。

##連想配列
　PowerShellでは連想配列も利用できます。連想配列は次のようにして初期化します。
PS C:\l> $h = @{"dog"="犬";"cat"="猫";"mouse"="ねずみ"}

要素の参照は配列同様[]演算子を使用します。
PS C:\> $h["dog"] 犬

配列と違って要素を追加することもできます。
PS C:\> $h["bird"]="鳥" PS C:\> $h["bird"] 鳥

この例ではキーに文字列を使っていますが、一般にはキーはオブジェクトですので、連続した整数を使うと配列のように使用できます。
PS C:\> $arr=@{0=10;1=11} PS C:\> $arr[2]=12 PS C:\> $arr[0] 10 PS C:\> $arr[2] 12

演算子
　PowerShellの演算子は豊富です。算術演算子(+, -, *, /, %)は他の言語とだいたい同じですが、比較演算子は ==, >, < などではありません。>はリダイレクトの意味になります。比較演算子は

• -eq　等しい
• -ne　等しくない
• -lt　より小さい
• -le　より小さいか等しい
• -gt　より大きい
• -ge　より大きいか等しい

などになります。
　この他、代入演算子(=, += etc)、単項演算子(++, --, -)、正規表現演算子(-match etc)、論理演算子(-and, -or etc)など多彩です。

##関数
コマンドプロンプトには関数がありませんが、PowerShellでは関数も利用できます。関数はfunction文で定義します。

サンプル

function root([double] $x) {
  if ($x -lt 0.0) {
    return -1.0
  }
  $y = [System.Math]::sqrt($x)
  return $y
}
root(2)

実行例
1.4142135623731

##オブジェクト
PowerShellで扱う変数はすべて.NET Frameworkのオブジェクトです（System.Objectまたはその派生クラスのインスタンス）。したがって、今扱っている変数が何なのかを意識して使う必要があります。それはGetType()メソッドを使って知ることができます。

例
PS C:\ > $a.GetType()

IsPublic IsSerial Name BaseType

---

True True Object[] System.Array

　変数はオブジェクトなのでプロパティやメソッドを持ちます。上の例で言うとSystem.Array (つまり配列)なので、長さはLengthプロパティで取得できることがわかります。
PS C:\ > $a.length
5

　PowerShellの変数はオブジェクトなのでしばしば型の変換が必要になる場合があります。型の変換(キャスト)は、[type]演算子を使います。
例： 整数$iを文字列$sに変換する。
PS C:\workspace\misc\PowerShell\syntax> $i = 100 PS C:\workspace\misc\PowerShell\syntax> $i.gettype()

IsPublic IsSerial Name BaseType

---

True True Int32 System.ValueType

PS C:\workspace\misc\PowerShell\syntax> $s = [string]$i PS C:\workspace\misc\PowerShell\syntax> $s.gettype()

IsPublic IsSerial Name BaseType

---

True True String System.Object

##パイプラインとリダイレクト
　コマンドプロンプトやBashでおなじみのパイプラインやリダイレクトも使えます。ただし、入力のリダイレクト(<)は現在のところ使えません。(PowerShell 4.0)

例 C:\scriptsというディレクトリに含まれるファイルの数を表示する。
PS C:\> get-childitem C:\scripts -recurse | measure-object

例 C:\scriptsというディレクトリに含まれるファイルの一覧をテキストファイルとして保存する。
PS C:\> get-childitem C:\scripts -name > filelist.txt

##.NET Framework の利用
PowerShellは.NET Frameworkベースのシェルなので、様々な場面で.NET Frameworkのお世話になることになります。.NET Frameworkのクラスを使うには、New-Objectコマンドレットでクラスをインスタンス化して使用します。

例 System.Text.RegularExpressions.Regex(ファイルリストに含まれる拡張子jpgのファイルのみを表示する)

$re = new-object -TypeName "System.Text.RegularExpressions.Regex" -ArgumentList "\.jpg$"
$list = "001.jpg", "002.jpg", "003.png", "004.gif", "005.jpg"

foreach ($x in $list) {
  if ($re.ismatch($x) -eq $true) {
    $x
  }
}

実行例
PS C:\> .\regex.ps1 001.jpg 002.jpg 005.jpg

例 System.Text.StringBuilder (文字列を連結する。不要な表示をリダイレクトを利用してnullに捨てている)

$sb = new-object "System.Text.StringBuilder"
$sb.Append("System.") > $null
$sb.Append("Text.") > $null
$sb.Append("StringBuilder")  > $null
$sb.ToString()

実行例
PS C:\> .\stringbuilder.ps1 System.Text.StringBuilder

スタティックなメソッドはインスタンス化は不要で、[type]::を使って直接メソッドを呼び出します。
例 System.Convertクラスのメソッドの使用例

$n = 100
$bn = [System.Convert]::ToByte($n)
$bn.GetType().Name
$bn
$cn = [System.Convert]::ToChar($n)
$cn.GetType().Name
$cn

実行例
PS C:\> .\convert.ps1 Byte 100 Char d

##COMの利用
　COMベースであるMSオフィスなどと連携する場合は、New-Objectコマンドレットで-ComObjectオプションを使ってオブジェクトを作成します。

例 Excelファイルのセルを読み込んで表示する。

$excel = new-object -comobject Excel.Application
$excel.visible = 1  # Excelを表示したくない場合はここをコメントアウト
# Excelファイルの場所はフルパスで指定する。
$book = $excel.workbooks.open("C:\workspace\Misc\PowerShell\object\Book1.xlsx")
$sheet = $book.worksheets.item("sheet1")
echo $sheet.range("A1").text
echo $sheet.cells.item(1, 2).text
# $excel.quit()  # Excelが非表示の場合はこの行を有効にする。

##既存のスクリプトの利用
　既存のスクリプトを実行するにはドット演算子を使います。

例　呼出し側 (call_hello.ps1)

# hello.ps1 を実行する。
. .\hello.ps1

例　呼び出される側 (hello.ps1)

　echo "Hello, world!"

実行例

PS C:\> .\call_hello.ps1 Hello, world!

##応用例
ショートカットの一括変更
　ショートカットを作っておいたファイルを移動するとショートカットはそのファイルの正しい場所(移動先)がわからないので機能しなくなります。でも、ショートカットの内容を書き換えてやれば正しく動作するようになります。
　次の応用例は、あるディレクトリごとファイルを移動したとき、それらのファイルを参照するショートカットの内容を一括して書き換えるものです。

# フォルダ内のショートカットを検索し、ショートカットの内容を変更する。
clear-host
# ショートカットを検索する対象フォルダ
$folder = "C:\data\Pictures"
write-host "対象フォルダ："  $folder
# 置換対象(検索)文字列
$search = "D:\"
# 置換する文字列
$replace = "C:\data\"

# ショートカット一覧を得る。
"ショートカットを検索中。しばらくお待ちください ..."
$shortcuts = get-childitem -path $folder -recurse -include *.lnk

$count = $shortcuts.length
if ($count -eq 0) {
  "ショートカットが見つかりませんでした。", "終了します。"
  exit 9
}

$shell = new-object -comobject WScript.Shell

write-host $count "件のショートカットが見つかりました。"
$shortcuts | foreach-object {
  echo $_.fullname
  $wsc = $shell.CreateShortcut($_.fullname)
  if ($wsc.TargetPath.IndexOf("D:\Pictures") -eq 0) {
    echo $wsc.TargetPath
    $wsc.TargetPath = $wsc.TargetPath.Replace($search, $replace)
    $wsc.Save()
  }
}

##CSVファイルの作成
PowerShellにはCSVファイルを扱うためのExport-CSVコマンドレットが用意されていますが、これはオブジェクトをCSVとして出力するもので、Excelのデータを扱うには便利ではありません。
　ここでは、COMオブジェクトとしてExcelブックを取得して、シート１のデータを行と列を入れ替えてCSVファイルとして保存してみます。

#
#  CSVファイルの作成
#

if ($args.length -eq 0) {
  "Excelファイルを指定してください。"
  exit
}

$filename = $args[0]
$csvfile = $args[1]

# Excelブックオブジェクトを取得
[reflection.assembly]::LoadWithPartialName("'Microsoft.VisualBasic") > $null
$book= [Microsoft.VisualBasic.Interaction]::GetObject($filename)

# シート１を選択する。
$sheet = $book.worksheets.item(1)

# 行数を取得
$i = 0
$val = $sheet.cells.item($i + 1, 1).text
while ($val -ne "") {
  $i++
  $val = $sheet.cells.item($i + 1, 1).text
}

$rows = $i

# 列数を取得
$j = 0
$val = $sheet.cells.item(1, $j + 1).text
while ($val -ne "") {
  $j++
  $val = $sheet.cells.item(1, $j + 1).text
}

$cols = $j

$fs = new-object "System.IO.StreamWriter" -argumentlist $csvfile,$true
for ($i = 1; $i -le $cols; $i++) {
  $line = ""
  for ($j = 1; $j -le $rows; $j++) {
    $line += $sheet.cells.item($j, $i).text
    if ($j -lt $rows) {
      $line += ","
    }
  }
  $fs.WriteLine($line)
}
$fs.close()
echo "done."

##ゴミ箱へファイルを捨てる
　ファイルを削除するコマンドレットは、Remove-Itemですが、これは直ちにファイルを削除します。削除でなくゴミ箱に入れたい場合は、次のようにシェルの機能を利用します。

# ファイルやフォルダをごみ箱に捨てる。
#   $args[0]  コマンド引数に捨てるファイルのフルパスを指定する。
if ($args.length -eq 0) {
  "ごみ箱に捨てるファイルを指定してください。"
  exit
}

$filename = [System.IO.Path]::GetFileName($args[0])
$dirname = [System.IO.Path]::GetDirectoryName($args[0])
$shell = new-object -comobject Shell.Application;
$folder = $shell.Namespace($dirname);

$item = $folder.ParseName($filename)
$item.InvokeVerb("delete")

##Thumbs.dbの一括削除
　フォルダに画像ファイルがあると自動的に隠しファイルThumbs.dbというファイルが作られます。ところがこのファイルを何かのプロセスがロックしてそのフォルダが削除できないことがあります。事前にこのファイルを削除するとそのようなケースが少なくなります。

#
#  指定したフォルダ内の隠しファイル thumbs.db を削除する。
#   (サブフォルダを含む)
#  args[0] フォルダのパス
#  args[1] 省略したときは削除候補の表示のみを行う。任意の文字を設定すると削除する。
#

if ($args.length -eq 0) {
@"
  指定したフォルダ内の隠しファイル thumbs.db を削除します。
  フォルダを指定してください。
"@
  exit
}

if ($args.length -eq 1) {
  # 削除候補のみを表示する。
  remove-item $args[0] -include thumbs.db -recurse -whatif -force
}
else {
  # 実際に削除する。
  remove-item $args[0] -include thumbs.db -recurse -force
  "削除しました。"
}

##フォルダのサイズ
　フォルダに含まれるファイルサイズの合計を求めるスクリプトです。

#
#  指定したフォルダ内のファイルサイズの合計を求める。
#
if ($args.length -eq 0) {
  "パラメータを指定してください。folder"
  exit
}

$(get-childitem $args[0] -recurse | foreach-object {
  $_.length
} | measure-object -sum).sum