批处理变量延迟详解

先从一个例子开始


例1:


@echo off & setlocal EnableDelayedExpansion
for /f  "tokens=* delims=" %%i in ("Hello world.") do (
    set n=%%i
    set n=!n:ld.=t!
    set n=!n:o w= S!
    set n=!n:He=Wi!
    echo !n!
)
pause

将上面代码保存为.bat双击执行后会显示“Will Sort”字符串,下面将讲解每个语句的意思:
1.@echo off & setlocal EnableDelayedExpansion
关闭命令回显,并启用变量延迟

2.for /f  "tokens=* delims=" %%i in ("Hello world.") do (
for命令及其参数的使用,请大家在论坛里搜索相关字眼。如果此时你不明白它的意思,那么你就当它的作用是把字符串“Hello world.”赋值给%%i好了,当然这只是权宜之计,以后一定要学习for的使用!

3.set n=%%i
把%%i的值(即Hello world.)赋予给变量n,这个大家都知道吧

4.set n=!n:ld.=t!
这里要讲讲set替换字符的功能了。这个语句的意思是,先获取变量n的值(此时n的值是“Hello world.”),然后将字符“t”替换字符“ld.”,然后再将替换后的结果再次赋值给变量n(此时n的值变为“Hello wort”)。至于set替换字符的编写格式,大家可以在CMD键入“set/?”找到“%PATH:str1=str2%”这段有说明

5.set n=!n:o w= S!
意思和上句一样,只是替换和被替换的内容不同。它是将“ S”替换“o w”(注意S前面和w前面都有个空格),其实willsort老大是想证明set替换字符是支持句点和空格的(第4句“ld”后面有个.)。此时n的值为“Hell Sort”

6.set n=!n:He=Wi!
这句不用说了吧,执行完这句后n的值为“Will Sort”

7.echo !n!
显示变量n的值

需要注意的是,一旦启用了变量延迟,就要用!号把变量括起来,而不能用%号。

好了,每句的意思已经说完了,下面要讲本帖真正要讨论的变量延迟的问题。

这里又要引用Will Sort老大的说明:当CMD读取for语句时,其后用一对圆括号闭合的所有语句将一同读取,并完成必要的预处理工作,这其中就包括环境变量的扩展,所以在for中的所有语句执行之前,所有的环境变量都已经被替换为for之前所设定的值,从而成为一个字符串常量,而不再是变量。

而为了能够在for语句内部感知环境变量的动态变化,CMD设计了延迟的环境变量扩展特性,也就是说,当CMD读取了一条完整的语句之后,它不会立即执行变量的扩展行为,而会在某个单条语句执行之前再进行扩展,也就是说,这个扩展行为被“延迟”了。

总的来说是,在没有启用变量延迟的情况下,凡是在括号内(即do里面)的变量,在执行for语句之前,就已经被替换成for语句之前其它命令对该变量所赋予的值。这句话不懂没关系,下面再看一个例子,看完你就会明白。


例2:


@echo off
for /f  "tokens=* delims=" %%i in ("Hello world.") do (
set n=%%i
set n=%n:ld.=t%
set n=%n:o w= S%
    set n=%n:He=Wi%
    echo %n%
)
pause


这和前面的例子差不多,只是所有!号都换成%号,这是个错误的例子。因为它没有启用变量延迟,也没有使用!号把变量括起来。我们看到它的执行结果是显示“ECHO 处于关闭状态”。

为什么会这样呢?原因是,在没有启用变量延迟的情况下,凡是在括号内(即do里面)的变量,在执行for语句之前,就已经被替换成for语句之前其它命令对该变量所赋予的值。
则是说在本例中的以下几句


set n=%%i
set n=%n:ld.=t%
set n=%n:o w= S%
set n=%n:He=Wi%
echo %n% 

 
第一句能正常执行并达到它的目的,因为它只是单纯地将%%i的值赋予给变量n,所以没有任何问题。其它几句属这样情况:早在for语句执行前,CMD就急不切待地将这几句里面的所有变量n一同执行替换行为,替换为for之前,其它命令对n所设置的值,从而使n变成一个常量。但在本例中,for语句之前只有@echo off这句,并没有其它命令对n作过任何赋值行为,所以在for之前,变量n的值为空值。即是说,set n=%n:ld.=t% 这句里面的变量n,在CMD读取(注意是读取不是执行)完整个for语句后(这时还未轮到set执行自己的任务),就立刻被替换为一个空值,一个空值里面没有任何东西,所以就不存在一字符替换另一字符这种说法(没有东西怎么替换?)。最终到执行set n=%n:ld.=t%语句时,它只是获取一个空值,再给变量n赋予空值而已。其它几句也是一样原理。

所以,最后echo %n%的时候变量n还是个空值,而echo命令没有东西可以显示,就只有显示“ECHO 处于关闭状态”这句来说明自己的状态

通过这个例子的说明,相信大家已经知道变量延迟的作用吧!我们再回头来看看例1。
启用变量延迟后,在执行


set n=!n:ld.=t!
set n=!n:o w= S!
set n=!n:He=Wi!
echo !n!


这些语句前,它们里面的变量n不会马上被CMD替换(启用延迟后,CMD变得有耐性啦^_^),而未被替换的话,那么n就还是变量,而不是常量。等到执行set n=!n:ld.=t!等这几句时,变量n才被替换。这样每个set命令都能感知变量n的任何变化,从而作出正确的替换行为。这就是变量延迟啦!


不要以为只有for才要用变量延迟,下面这个例子同样需要


例3:这是个错误的例子


@echo off
set mm=girl&echo %mm%
pause

执行后依然显示“ECHO 处于关闭状态”。
原因是没有启用延迟,而且在set mm=girl&echo %mm%语句前没有其它命令对mm进行赋值。这时当CMD执行set mm=girl&echo %mm%语句前,就已经急不切待地把变量mm的值替换了,而又因为前面没给mm赋值,所以mm被替换为空值,变成常量。等到echo命令执行时,它其实是echo一个不会变化的常量,本例中即是空值。

有人会问,echo前面不是给mm赋值了吗?
这个就要关系到CMD解释命令的步骤,大家可以参详本帖开头willsort的帖子。
总的来说是,如果不启用变量延迟,在本例中,echo是不会理会也不会知道,它前面(指同一行语句)是否有其它命令给mm赋值。它只会从set mm=girl&echo %mm%这句以上的语句中获取它所要显示的变量的内容,也就是说,上一行或上几行的命令将mm设置成什么值,echo命令就显示什么值。
大家这样做就明白了:


@echo off
set mm=boy
set mm=girl&echo %mm%
pause

看看显示什么结果就知道了!

这样编写例3才正确:



@echo off&setlocal EnableDelayedExpansion
set mm=girl&echo !mm!
pause


开启了变量延迟,变量扩展(替换)的行为就推迟到echo命令执行时,这时echo能感知它前面的命令(本例的set)对变量mm做了什么“坏事”,从而作出正确的判断并执行


关于环境变量延迟扩展,使用set /?可以查看到部分说明,不过考虑到其粗劣的翻译水平,建议在查看之前,首先chcp 437切换为英文查看原英文说明。

在许多可见的官方文档中,均将使用一对百分号闭合环境变量以完成对其值的替换行为称之为“扩展(expansion)”,这其实是一个第一方的概念,是从命令解释器的角度进行称谓的,而从我们使用者的角度来看,则可以将它看作是引用(Reference)、调用(Call)或者获取(Get)。

而命令解释器是扩展环境变量的行为大致如下:首先读取命令行的一条完整语句,在进行一些先期的预处理之后,命令被解释执行之前,会对其中用百分号闭合的字符串进行匹配,如果在环境空间中找到了与字符串相匹配的环境变量,则用其值替换掉原字符串及百分号本身,如果未得到匹配,则用一个空串替换,这个过程就是环境变量的“扩展”,它仍然属于命令行的预处理范畴。

而一条“完整的语句”,在NT的命令解释器CMD中被解释为“for if else”等含有语句块的语句和用“& | && ||”等连接起来的复合语句。

因此,当CMD读取for语句时,其后用一对圆扩号闭合的所有语句将一同读取,并完成必要的预处理工作,这其中就包括环境变量的扩展,所以在for中的所有语句执行之前,所有的环境变量都已经被替换为for之前所设定的值,从而成为一个字符串常量,而不再是变量。无论在for中将那些环境变量如何修改,真正受到影响的只是环境变量空间,而非for语句内部。
      
而为了能够在for语句内部感知环境变量的动态变化,CMD设计了延迟的环境变量扩展特性,也就是说,当CMD读取了一条完整的语句之后,它不会立即执行变量的扩展行为,而会在某个单条语句执行之前再进行扩展,也就是说,这个扩展行为被“延迟”了。

延迟环境变量扩展特性在CMD中缺省是关闭的,开启它的方法目前有两个:


一是CMD /v:off此处说法有误,应为 CMD /v:on——namejm 注),它会打开一个新的命令行外壳,在使用exit退出这个外壳之前,扩展特性始终有效,常用于命令行环境中;

二是setlocal EnableDelayedExpansion,它会使环境变量的修改限制到局部空间中,在endlocal之后,扩展特性和之前对环境变量的修改将一同消失,常用于批处理语句中。