PowerShellは、Windows、macOS、Linuxで動作する強力なコマンドラインシェルおよびスクリプト言語です。
その柔軟性と機能性は、システム管理者や開発者にとって非常に有用です。
本記事では、PowerShellの変数の使い方を詳しく説明します。
変数の基本から高度な使い方までを網羅し、実践的な例を通じてその効果的な利用方法を紹介します。
変数の基本
変数とは？
変数は、データを格納するための箱のようなものです。
PowerShellでは、変数はドル記号 $ を使用して宣言します。
たとえば、$myVariable という名前の変数を宣言し、値を代入する方法は以下の通りです。
# 変数の宣言と値の代入
$myVariable = "Hello, PowerShell"変数のデータ型
PowerShellの変数は、格納するデータの型に応じて自動的に型が決まります。
一般的なデータ型には、文字列（String）、整数（Integer）、浮動小数点数（Double）、配列（Array）、ハッシュテーブル（Hashtable）などがあります。
# 文字列型の変数
$stringVariable = "This is a string"
# 整数型の変数
$intVariable = 42
# 浮動小数点数型の変数
$doubleVariable = 3.14
# 配列型の変数
$arrayVariable = @(1, 2, 3, 4, 5)
# ハッシュテーブル型の変数
$hashtableVariable = @{
Name = "John Doe"
Age = 30
}PowerShellでは、変数の型を明示的に指定することもできます。以下は、[String] 型を指定して変数を宣言する例です。
[String]$myString = "これは文字列です"変数の操作
変数への値の代入
変数に値を代入するには、=演算子を使用します。
すでに値が代入されている変数に新しい値を代入することも可能です。
# 変数に値を代入
$greeting = "Hello"
# 変数の値を変更
$greeting = "Hi"変数の出力
変数の値を出力するには、変数名をそのままコマンドラインに入力するか、Write-Outputコマンドレットを使用します。
# 変数の値を出力
Write-Output $greeting
# 簡略形式
$greeting変数の演算
変数間での演算もPowerShellで簡単に行えます。例えば、整数型の変数同士の加算は次のように行います。
$firstNumber = 10
$secondNumber = 20
$sum = $firstNumber + $secondNumber
Write-Output $sumこのスクリプトは、$sum に 30 を出力します。PowerShellでは、四則演算（加算、減算、乗算、除算）や文字列の結合なども同様に行えます。
変数の削除
変数を削除するには、Remove-Variableコマンドレットを使用します。
# 変数を削除
Remove-Variable -Name greeting特殊変数
PowerShellには、特定の目的に使用されるいくつかの特殊変数があります。
これらの変数は、自動的に設定され、特定の状況で役立ちます。
$Error
$Errorは、発生したエラーの一覧を保持します。
エラーは、最新のものが先頭に来るようにスタックされています。
# 最新のエラーを表示
$Error[0]$?
$?は、直前のコマンドの実行が成功したかどうかを示すブール値を保持します。
# 成功か失敗かを確認
Write-Output $?$LASTEXITCODE
$LASTEXITCODEは、最後に実行した外部コマンドの終了コードを格納します。
# 外部コマンドを実行
ping google.com
# 終了コードを表示
$LASTEXITCODE$Host
$Hostは、PowerShellホストの情報を提供します。
# PowerShellホストの情報を表示
$Host$PID
$PIDは、現在のPowerShellセッションのプロセスIDを保持します。
# プロセスIDを表示
$PID$PROFILE
$PROFILEは、現在のユーザーのPowerShellプロファイルスクリプトのパスを保持します。
# プロファイルスクリプトのパスを表示
$PROFILE$ENV
$ENVは、環境変数を表すディクショナリを保持します。環境変数の取得および設定に使用されます。
# 環境変数PATHを表示
$ENV:PATH
# 環境変数MY_VARを設定
$ENV:MY_VAR = "MyValue"$Args
$Argsは、関数やスクリプトに渡された引数の配列を保持します。
# スクリプトに渡された引数を表示
Write-Output $Args$_（または$PSItem）
$_（ドルアンダースコア）は、パイプラインで渡された現在のオブジェクトを表します。
# 配列の各要素を出力
@(1, 2, 3, 4, 5) | ForEach-Object { Write-Output $_ }$Input
$Inputは、パイプラインから渡されたオブジェクトのコレクションを保持します。
パイプライン内でのみ有効です。
# パイプラインからの入力を処理
$Input | ForEach-Object { Write-Output $_ }$PSCmdlet
$PSCmdletは、現在のコマンドレットのインスタンスを表します。
コマンドレットの実行中に有用です。
# 現在のコマンドレットの情報を表示
$PSCmdlet$MyInvocation
$MyInvocationは、現在のスクリプトまたは関数の呼び出しに関する情報を提供します。
# 呼び出し元の情報を表示
$MyInvocation$PSBoundParameters
$PSBoundParametersは、現在の関数またはスクリプトに渡されたパラメーターとその値のディクショナリを保持します。
# 渡されたパラメーターを表示
$PSBoundParameters$PSCommandPath
$PSCommandPathは、現在のスクリプトまたはコマンドの完全パスを保持します。
# スクリプトのパスを表示
$PSCommandPath$PSCulture
$PSCultureは、現在のスレッドのカルチャ情報を提供します。
# カルチャ情報を表示
$PSCulture$PSScriptRoot
$PSScriptRootは、現在のスクリプトが格納されているディレクトリのパスを保持します。
# スクリプトのルートディレクトリを表示
$PSScriptRoot$PSVersionTable
$PSVersionTableは、PowerShellのバージョン情報を提供します。
# PowerShellのバージョン情報を表示
$PSVersionTable$HOME
$HOMEは、現在のユーザーのホームディレクトリを指します。
# ホームディレクトリのパスを表示
$HOME$PWD
$PWDは、現在の作業ディレクトリを表します。
# 現在の作業ディレクトリのパスを表示
$PWD高度な変数操作
変数のスコープ
変数のスコープは、変数が有効な範囲を指します。
PowerShellには、以下の4つのスコープがあります。
- Local: ローカルスコープ。現在のスコープでのみ有効。
- Private: プライベートスコープ。現在のスコープでのみ有効で、子スコープからはアクセス不可。
- Script: スクリプトスコープ。スクリプト内で有効。
- Global: グローバルスコープ。スクリプト全体、セッション全体で有効。
# ローカル変数の宣言
$local:localVar = "This is a local variable"
# プライベート変数の宣言
$private:privateVar = "This is a private variable"
# スクリプト変数の宣言
$script:scriptVar = "This is a script variable"
# グローバル変数の宣言
$global:globalVar = "This is a global variable"変数の展開
PowerShellでは、文字列内に変数を埋め込むことができます。
変数はダブルクォート内で展開されますが、シングルクォート内では展開されません。
# 変数の宣言
$name = "John"
# ダブルクォート内で変数を展開
$greeting = "Hello, $name!"
Write-Output $greeting # 出力: Hello, John!
# シングルクォート内では変数は展開されない
$greeting = 'Hello, $name!'
Write-Output $greeting # 出力: Hello, $name!変数の検証
変数の値を設定する際に、特定の条件を満たすように検証することができます。
これには、ValidateNotNullOrEmptyやValidateRange属性を使用します。
# 関数の定義
function Set-Value {
param (
[ValidateNotNullOrEmpty()]
[string]$value
)
$script:value = $value
}
# 値を設定
Set-Value -value "Test" # 成功
# Set-Value -value "" # エラー: 空の値は無効定数の使用
定数は、一度設定すると変更できない値です。
New-Variableコマンドレットを使用して定数を作成します。
# 定数の宣言
New-Variable -Name MyConstant -Value "Constant Value" -Option Constant
Write-Output $MyConstant # 出力: Constant Value
# 定数の変更はエラー
# $MyConstant = "New Value" # エラー: 定数は変更できません変数のエクスポートとインポート
変数の値をファイルに保存し、後で再利用する方法を学びます。
Export-ClixmlとImport-Clixml
Export-Clixmlは、変数の値をXMLファイルにエクスポートします。
Import-Clixmlは、XMLファイルから値をインポートします。
# 変数の宣言
$data = @{
Name = "John Doe"
Age = 30
}
# 変数の値をXMLファイルにエクスポート
$data | Export-Clixml -Path "data.xml"
# XMLファイルから変数の値をインポート
$importedData = Import-Clixml -Path "data.xml"
Write-Output $importedData # 出力: Name : John Doe, Age : 30Export-CsvとImport-Csv
Export-Csvは、変数の値をCSVファイルにエクスポートします。
Import-Csvは、CSVファイルから値をインポートします。
# 変数の宣言
$data = @(
@{ Name = "John Doe"; Age = 30 }
@{ Name = "Jane Smith"; Age = 25 }
)
# 変数の値をCSVファイルにエクスポート
$data | Export-Csv -Path "data.csv" -NoTypeInformation
# CSVファイルから変数の値をインポート
$importedData = Import-Csv -Path "data.csv"
Write-Output $importedData # 出力: Name : John Doe, Age : 30; Name : Jane Smith, Age : 25変数のデバッグ
変数の値をデバッグするためのテクニックを紹介します。
Write-DebugとWrite-Verbose
Write-DebugとWrite-Verboseは、変数の値をデバッグするのに役立ちます。
# 変数の宣言
$value = "Test"
# デバッグメッセージの表示
Write-Debug "Debug: The value is $value"
# 詳細メッセージの表示
Write-Verbose "Verbose: The value is $value"
# スクリプト実行時にデバッグおよび詳細メッセージを有効にするには、-Debugまたは-Verboseパラメーターを使用します。デバッガの使用
PowerShell ISEやVS Codeにはデバッガが内蔵されており、変数の値をステップごとに確認することができます。
- ブレークポイントを設定します（F9キー）。
- スクリプトをデバッグモードで実行します（F5キー）。
- 変数の値をウォッチウィンドウで確認します。
実践例
最後に、実際のスクリプトで変数を使用する例を紹介します。
バックアップスクリプト
このスクリプトは、指定されたディレクトリの内容をバックアップします。
# バックアップするディレクトリ
$sourceDir = "C:\source"
# バックアップ先のディレクトリ
$backupDir = "D:\backup"
# 現在の日付を取得
$date = Get-Date -Format "yyyyMMdd"
# バックアップディレクトリのパスを作成
$backupPath = Join-Path -Path $backupDir -ChildPath $date
# バックアップディレクトリを作成
New-Item -Path $backupPath -ItemType Directory -Force
# ファイルをコピー
Copy-Item -Path $sourceDir -Destination $backupPath -Recurse -Force
# 完了メッセージを表示
Write-Output "Backup completed to $backupPath"まとめ
PowerShellの変数は、スクリプトの柔軟性と機能性を高めるための重要な要素です。
本記事では、変数の基本から高度な使い方までを詳しく説明しました。
これらの知識を活用して、PowerShellスクリプトをより効果的に書くことができるようになるでしょう。
引き続き、PowerShellの他の機能やコマンドレットも学び、スキルを磨いていきましょう。