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windows bat 批处理脚本编写指南_bat脚本语言是否没有break

bat脚本语言是否没有break

  windows bat批处理脚本由于低成本、高效益,从某种角度上说更像是一门艺术,人们用其可以以更简单的方式完成复杂的任务。遗憾的是,随着c、java、python、golang、javascript等高级语言的蓬勃发展,选择使用传统脚本方式解决问题的人员越来越少,甚至很多类脚本任务也通过perl或python等高级语言变通实现。
  纵然脚本编程已是“老古董”,但不可否认它仍是运维人员解决问题的首要工具。因此对于运维人员来说,脚本编程仍是“酒中茅台”,简单、高效。同理,对于监控来说,脚本也是不二选择,得益于脚本与操作系统的浑然天成,意味着脚本只要写完即可工作,无需依赖任何运行环境。
  之所以写本文的一个原因就是笔者最近在用zabbix进行应用监控时(监控指定进程的存活性、内存占用大小、CPU利用率等),发现zabbix自带功能不能实现,需要自行实现,考虑过用python、golang等实现,后来考虑到python、golang等需要zabbix agent机器安装相应运行环境,实施成本较高,最终选择使用脚本编程实现。由于linux shell脚本编程,教程相对较多、功能相对强大、实现也相对容易;而windows bat批处理编程不仅教程少、不好上手,实现起来相对麻烦。因此整理本文,希望能给广大windows bat脚本攻城狮一点点帮助。

1、也来个“Hello World”

我们学java、python等高级语言,恐怕第一个DEMO都是输出“Hello World”字符串,学习bat批处理脚本,不妨也来个“Hello World”。

1) helloworld.bat

可以用任何文本编辑器,当然使用editplus、notepad等编辑器效率会更高,输入下述代码并保存为D:\cmdtest\helloworld.bat。

@echo off
rem This is a "Hello World" program.
echo Hello World!
echo=
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打开cmd命令窗口,切换到D:\cmdtest目录,运行helloworld 或 helloworld.bat

D:\cmdtest>helloworld
Hello World!

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2) 代码简要说明
  • @echo off,关闭之后所有命令的回显,不然bat文件中每条指令会在cmd命令窗口显示
  • rem,注释,还有::也表示注释,两者区别,大家请小度
  • echo,输出
  • echo=,输出空白行
3) 工具说明

为了提高bat批处理脚本开发、测试效率,建议:

  • 安装powercmd替代原cmd
  • 使用vscode,有良好的语法、关键字提示,并且自带terminal即cmd窗口
2、变量
1)变量声明

变量无需声明可直接引用,其值为空字符串,并且大小写不敏感。可使用defined关键字或是否为空字符串""判断变量是否为空,如下所示:

rem 将代码保存为bat文件执行
@echo off
rem set var2="var2"
if not defined var2 ( 
    echo var2 is not defined, the value is: %var2%
) else ( 
    echo var2 is defined, the value is: %var2%
)

if "%var2%"=="" (
    echo var2 is not defined, the value is: %var2%
) else (
    echo var2 is defined, the value is: %var2%
)
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说明:

  • 第一次会输出两遍var2 is not defined, the value is:
  • 先给变量赋值 set var2=“var2”,则会输出两遍 var2 is defined, the value is: “var2”
  • 如果变量set var2="var2"赋值过,然后将赋值set var2="var2"语句注释掉并运行,依然会输出 var2 is defined, the value is: “var2”,这是因为bat脚本变量不特殊处理的话是全局变量,只要脚本是在同一个cmd命令框运行便会存在,可通过 set var2= 清除
2)变量赋值
@echo off
set var1=2+2
set /a var2=2+2
set /p var3=Please input a number:
set /p md5=<file_info.md5
echo var1: %var1%
echo var2: %var2%
echo var3: %var3%
echo md5: %md5%
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D:\cmdtest>var
Please input a number:100
var1: 2+2
var2: 4
var3: 100
md5: 76adfafs76776...
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说明:

  • 变量赋值时等号前后不能有空格,类似set a = 1会报错
  • /a 是表达式运算,仅适合32位整型运算,可以是负数
  • /p 是提示输入,将输入值赋值给变量
  • set /p md5=<file_info.md5, 读取md5文件内容并赋值给md5变量
  • 可通过set a=清空变量
3)变量读取
  • 可通过%var%, 读取变量值
  • set var,列出var开头的所有变量
  • set,列出所有变量,如系统环境变量TEMP、PATH等也会列举出来
  • !var!,两个感叹号,延迟读取变量值,本文后面 “变量延迟” 部分会详细讲解
  • 需要了解的一些系统内置变量
    • %date%,系统日期,类似:2020/02/29 周六
    • %time%,获取系统时间,类似:17:13:15.18
    • %cd%,获取当前目录
    • %RANDOM% 系统 返回 0 到 32767 之间的任意十进制数字
    • %NUMBER_OF_PROCESSORS% 系统 指定安装在计算机上的处理器的数目。
    • %PROCESSOR_ARCHITECTURE% 系统 返回处理器的芯片体系结构。值:x86 或 IA64 基于Itanium
    • %PROCESSOR_IDENTFIER% 系统 返回处理器说明。
    • %PROCESSOR_LEVEL% 系统 返回计算机上安装的处理器的型号。
    • %PROCESSOR_REVISION% 系统 返回处理器的版本号。
    • %COMPUTERNAME% 系统 返回计算机的名称。
    • %USERNAME% 本地 返回当前登录的用户的名称。
    • %USERPROFILE% 本地 返回当前用户的配置文件的位置。
    • %~dp0,bat脚本文件所在目录
4)变量作用域

默认为全局变量(Global),可使用setlocal命令将变量作用域设置为local,直到endlocal或exit命令,或bat文件执行结束,变量local作用域也结束并恢复到global作用域,看下述DEMO。
var_scope.bat

@echo off
setlocal
set v=Local Variable
echo v=%v%
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cmd命令框

D:\cmdtest>set v=Global Variable
D:\cmdtest>var_scope
v=Local Variable
D:\cmdtest>echo v=%v%
v=Global Variable
D:\cmdtest>
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读者朋友们可以尝试将var_scope.bat文件中的setlocal命令注释掉,然后执行上述cmd命令框中的代码,我们将发现变量v最终输出的是“Local Variable”,即外面设置的变量v被bat文件中的变量v玷污了。

5)变量延迟

var_normal.bat

@echo off
set a=1
set /a a+=1 > nul & echo %a%
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var_normal.bat运行后将输出1,而不是2,原因如下:

当我们准备执行一条命令的时候,命令解释器会先将命令读取,如果命令中有环境变量,那么就会将变量的值先读取来出,然后在运行这条命令,如:echo %a%,当我们执行这条命令的时候,命令解释器会先读出%a%的值,即1,然后执行echo,所以输出1。

然而,上述脚本本意是输出a+=1运算后的a值,即2。bat脚本提供了变量延迟,即变量在使用时再读取,上述代码修改如下:
var_delay.bat

@echo off
setlocal EnableDelayedExpansion
set a=1
set /a a+=1 > nul & echo !a!
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var_delay.bat 运行后会输出2,有2个注意事项:

  • setlocal EnableDelayedExpansion 开启变量延迟,无需关注变量延迟如何关闭,有时为了代码简洁也写成:@echo off & setlocal EnableDelayedExpansion
  • !a!,两个叹号,变量才会延迟读取
6)特殊变量

上文已经提及很多内置变量或命令,此处的特殊变量指命令行参数,比如运行var_arg.bat arg1 arg2,带了2个参数arg1,arg2,那么如何表示脚本文件本身,参数1、参数2如何获取呢?
var_arg.bat

@echo off & setlocal
echo arg0=%0
echo arg1=%1
echo arg1 no quotes=%~1
echo batfile fullpath=%~f0
echo batfile=%~n0
echo batfolder=%~dp0
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D:\cmdtest>var_arg "marcus"
arg0=var_arg
arg1="marcus"
arg1 no quotes=marcus
batfile fullpath=D:\cmdtest\var_arg.bat
batfile=var_arg
batfolder=D:\cmdtest\
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说明:

  • %*,表示参数列表,比如:var_arg.bat arg1 arg2 arg3,则 %* = arg1 arg2 arg3
  • %0,表示脚本文件名,调用时var_arg则%0=var_arg,若调用时var_arg.bat则%0=var_arg.bat
  • %1,表示第一个参数
  • %~1,第一个参数去引号,如:var_arg.bat “arg1”,%~1得到arg1
  • %~f0,脚本文件完整路径名
  • %~dp0,脚本文件所在目录
3、返回码和errorlevel
1)返回码

通常来说一条命令的执行结果返回的值只有两个,0 表示"成功",1 表示"失败",实际上,errorlevel 返回值可以是一个任何整型值,一般只定义在0~255之间。

@echo off
rem return code demo
exit /b %1
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D:\cmdtest>returncode 0
D:\cmdtest>echo %errorlevel%
0
D:\cmdtest>returncode 1
D:\cmdtest>echo %errorlevel%
1
D:\cmdtest>returncode -1
D:\cmdtest>echo %errorlevel%
-1
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bat脚本文件中exit指定的code即返回码,就是下一行获取到的errorlevel值,从demo可以看出errorlevel甚至可以是负值。
如果bat脚本文件中没有exit code命令,bat文件执行结束后,会不会有返回码?没有,有点类似void函数,因此errorlevel仍然是上次的-1。

2)errorlevel如何使用

通常来说,可以根据errorlevel是否等于0来判断脚本是否成功执行(0表示成功,>0值表示失败),若明确脚本返回码的情况下,也可以根据具体返回码值做具体处理,DEMO如下:假设执行脚本后,errorlevel=0,则

D:\cmdtest>if errorlevel 1 (echo fail) else (echo success)
success
D:\cmdtest>if %errorlevel% EQU 0 (echo success) else (echo fail)
success
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说明:

  • errorlevel 1,errorlevel >= 1
  • %errorlevel% EQU 0,errorlevel == 0
  • EQU 数字比较关系会在本文后面 “if判断” 部分详细讲解
4、stdin, stdout, stderr

stdin:标准输入,重定向时也用数字0表示
stdout:标准输出,重定向时也用数字1表示
stderr:错误输出,重定向时也用数字2表示

1)重定向

标准输出重定向

dir > dir.txt		//dir文件、目录列表输出到dir.txt, dir.txt文件重新生成
dir >> dir.txt		//dir文件、目录列表添加到dir.txt, dir.txt存在则添加,否则新建
echo line1 > line.txt	//覆盖line.txt,内容为line1
type con > line.txt	//响应键盘输入,直到按ctrl+z结束,输出到line.txt文件
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错误输出重定向

d:\cmdtest\stdout>dir aaa 2>error.txt
d:\cmdtest\stdout>type error.txt
找不到文件
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标准、错误输出合并
通常我们会将标准输出和错误输出合并到一个文件,如下所示:

d:\cmdtest\stdout>DIR SomeFile.txt > output.txt 2>&1
d:\cmdtest\stdout>type output.txt
 驱动器 D 中的卷是 软件
 卷的序列号是 65F3-3762

 d:\cmdtest\stdout 的目录

找不到文件
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说明:遍历SomeFile.txt,先将遍历结果输出到output.txt,如果出错则将错误信息添加到
output.txt(此处的“找不到文件”)。

标准输入
将某个文件作为内容输入,用 < 表示,如下所示:

D:\cmdtest\stdout>sort < countries.txt
America
Australia
China
England

D:\cmdtest\stdout>type countries.txt
China
America
England
Australia
D:\cmdtest\stdout>
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将countries.txt文件中的内容进行排序显示。

2)输出挂起、丢弃

用NUL表示丢弃任何程序输出,2个经典应用:

  • 字符串查找,findstrex.bat
@echo off & setlocal
set str1=The most severe place of New SARS is Wuhan.
set str2=%~1
echo %str1% | findstr /i "%str2%" > nul && (echo "found") || (echo "not found")
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D:\cmdtest>findstrex.bat wuhan
"found"
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  • 程序暂停若干秒
@echo off
echo "program sleep 5 seconds, start..."
ping /n 5 127.1>nul
echo "program sleep 5 seconds, end..."
exit /b 0
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先输出"program sleep 5 seconds, start…",5秒后再输出"program sleep 5 seconds, end…"

3)管道符 | 使用

管道符 | 通常用于一个命令的输出作为另一个命令的输入,如:

DIR /B | SORT
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DIR /B,/B 使用空格式(没有标题信息或摘要)。
DIR /B | SORT,将dir /b结果进行字符串排序

5、if判断与&、&&、||

顺序、选择和循环是编程语言的常见3种语句,bat脚本也是如此,bat脚本if选择语句语法如下:

if 条件 (do...)
if 条件 (do...) else (do ...)
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注意:

  • 条件只能是单个条件,不能用and或or进行条件与或运算,但是可以使用not 进行条件非运算
  • 没有elseif

条件判断比较常见应用场景如下:

1)文件是否存在,isexist.bat
@echo off
IF EXIST "temp.txt" (
    ECHO found
) ELSE (
    ECHO not found
)
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2)变量是否定义
IF "%var%"=="" (TODO)
IF NOT DEFINED var (TODO)
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3)比较字符串是否相等,str.bat
@echo off & setlocal
set /p arg1="please input a string:"
set /p arg2="please input another string:"
if %arg1%==%arg2% (echo %arg1% equals %arg2%) else (echo %arg1% not equals %arg2%)
if not %arg1%==%arg2% (echo %arg1% not equals %arg2%) else (echo %arg1% equals %arg2%)
if %arg1% equ %arg2% (echo %arg1% equals %arg2%) else (echo %arg1% not equals %arg2%)
if %arg1% neq %arg2% (echo %arg1% not equals %arg2%) else (echo %arg1% equals %arg2%)

set /p name="please input your name: "
if /i "%name%"=="marcus" ( echo You are Marcus! ) else ( echo You are not Marcus! )
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D:\cmdtest\lianxi>str
please input a string:aa
please input another string:aa
aa equals aa
aa equals aa
aa equals aa
aa equals aa
please input your name: aaa
You are not Marcus!
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说明:

  • 两个字符串变量是否相等,可以使用==,equ;不等则可以使用 not ==,neq
  • 字符串变量与常量比较,请带双引号,如:"%name%"==“marcus”
  • 带 /i,表示忽略大小写,类似java的equalsIgnoreCase
4)数字比较
@echo off & setlocal
set num1=1
set num2=2
if %num1% EQU %num2% (echo %num1% == %num2%) else (echo echo %num1% != %num2%)

EQU,等于
NEQ,不等于
LSS,小于
LEQ,小于等于
GTR,大于
GEQ,大于或等于
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5)程序返回码处理

本文前面部分已经提及程序返回码处理,简单demo如下:

if errorlevel 1 (TODO)
if %errorlevel% equ 0 (TODO)
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6)&、&&、||
  • &,顺序执行多条命令,而不管命令是否执行成功
    如:本文demo中经常出现的 @echo off & setlocal
  • &&,顺序执行多条命令,当碰到执行出错的命令后将不执行后面的命令
  • ||,顺序执行多条命令,当碰到执行正确的命令后将不执行后面的命令(即:只有前面命令执行错误时才执行后面命令),findstr命令时经常会使用&&和||符号,分别表示:找到执行…,没找到执行…
set str="Apple,Huawei,Xiaomi,Oppo,Vivo"
echo  %str% | findstr /i "asus" > nul && (FOUND,TOTO) || (NOTFOUND, TODO)
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6、循环

bat脚本实现循环有2种方式:使用goto或for循环,简单demo如下:
goto实现方式,1-10的循环:

@echo off
set var=0
rem ************loop start.
:continue
set /a var+=1
echo loop time: %var%
if %var% lss 10 goto continue
rem ************loop end.
echo loop execution finished.
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for /L in (start, step, end) do ():

@echo off
set var=0
rem ************loop start.
for /L %%i in (1,1,10) do (echo loop time: %%i)
rem ************loop end.
echo loop execution finished.
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说明:

  • bat脚本,循环中并没有continue、break等中断,只能通过goto跳转跳出循环
  • 推荐使用for循环实现
  • for循环,bat文件中变量使用%%i,在cmd命令框则使用%i
  • 可以在cmd命令框中使用 for /? 查看for命令使用说明,如下:

对一组文件中的每一个文件执行某个特定命令。
FOR %variable IN (set) DO command [command-parameters]
%variable 指定一个单一字母可替换的参数。
(set) 指定一个或一组文件。可以使用通配符。
command 指定对每个文件执行的命令。
command-parameters
为特定命令指定参数或命令行开关。
在批处理程序中使用 FOR 命令时,指定变量请使用 %%variable
而不要用 %variable。变量名称是区分大小写的,所以 %i 不同于 %I.
如果启用命令扩展,则会支持下列 FOR 命令的其他格式:
FOR /D %variable IN (set) DO command [command-parameters]
如果集中包含通配符,则指定与目录名匹配,而不与文件名匹配。
FOR /R [[drive:]path] %variable IN (set) DO command [command-parameters]
检查以 [drive:]path 为根的目录树,指向每个目录中的 FOR 语句。
如果在 /R 后没有指定目录规范,则使用当前目录。如果集仅为一个单点(.)字符,
则枚举该目录树。
FOR /L %variable IN (start,step,end) DO command [command-parameters]
该集表示以增量形式从开始到结束的一个数字序列。因此,(1,1,5)将产生序列
1 2 3 4 5,(5,-1,1)将产生序列(5 4 3 2 1)
FOR /F [“options”] %variable IN (file-set) DO command [command-parameters]
FOR /F [“options”] %variable IN (“string”) DO command [command-parameters]
FOR /F [“options”] %variable IN (‘command’) DO command [command-parameters]
或者,如果有 usebackq 选项:
FOR /F [“options”] %variable IN (file-set) DO command [command-parameters]
FOR /F [“options”] %variable IN (“string”) DO command [command-parameters]
FOR /F [“options”] %variable IN (‘command’) DO command [command-parameters]

另外,FOR 变量参照的替换已被增强。您现在可以使用下列
选项语法:
%~I - 删除任何引号("),扩展 %I
%~fI - 将 %I 扩展到一个完全合格的路径名
%~dI - 仅将 %I 扩展到一个驱动器号
%~pI - 仅将 %I 扩展到一个路径
%~nI - 仅将 %I 扩展到一个文件名
%~xI - 仅将 %I 扩展到一个文件扩展名
%~sI - 扩展的路径只含有短名
%~aI - 将 %I 扩展到文件的文件属性
%~tI - 将 %I 扩展到文件的日期/时间
%~zI - 将 %I 扩展到文件的大小
%~ P A T H : I − 查 找 列 在 路 径 环 境 变 量 的 目 录 , 并 将 到 找 到 的 第 一 个 完 全 合 格 的 名 称 。 如 果 环 境 变 量 名 未 被 定 义 , 或 者 没 有 找 到 文 件 , 此 组 合 键 会 扩 展 到 空 字 符 串 可 以 组 合 修 饰 符 来 得 到 多 重 结 果 : PATH:I - 查找列在路径环境变量的目录,并将 %I 扩展 到找到的第一个完全合格的名称。如果环境变量名 未被定义,或者没有找到文件,此组合键会扩展到 空字符串 可以组合修饰符来得到多重结果: %~dpI - 仅将 %I 扩展到一个驱动器号和路径 %~nxI - 仅将 %I 扩展到一个文件名和扩展名 %~fsI - 仅将 %I 扩展到一个带有短名的完整路径名 %~dp PATH:I:PATH:I - 搜索列在路径环境变量的目录,并将 %I 扩展
到找到的第一个驱动器号和路径。
%~ftzaI - 将 %I 扩展到类似输出线路的 DIR
在以上例子中,%I 和 PATH 可用其他有效数值代替。%~ 语法
用一个有效的 FOR 变量名终止。选取类似 %I 的大写变量名
比较易读,而且避免与不分大小写的组合键混淆。

1)FOR %variable IN (set) DO command [command-parameters]

下述代码请复制到bat文件执行

@echo off
rem 遍历字符串
for %%i in (Hangzhou Ningbo Wenzhou Shaoxin) do echo %%i

rem 遍历USERPROFILE下的文件
FOR %%i IN (%USERPROFILE%\*) DO ECHO %%i
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2)/D /R参数

代码请在cmd命令框中运行

遍历目录
语法:FOR /D %variable IN (set) DO command [command-parameters]
rem 遍历文件目录
FOR /D %I IN (%USERPROFILE%\*) DO @ECHO %I

递归遍历
语法:FOR /R [[drive:]path] %variable IN (set) DO command [command-parameters]
rem 递归遍历文件
FOR /R "%TEMP%" %I IN (*) DO @ECHO %I
rem 递归遍历文件目录
FOR /R "%TEMP%" /D %I IN (*) DO @ECHO %I
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3)/L 参数

下述代码请在cmd命令框中运行,@echo 表示关闭echo回显

FOR /L %variable IN (start,step,end) DO command [command-parameters]
该集表示以增量形式从开始到结束的一个数字序列。
rem (1,1,5)将产生序列 1 2 3 4 5
FOR /L %i in (1,1,5) do @echo %i

rem (5,-1,1)将产生序列(5 4 3 2 1)
FOR /L %i in (5,-1,1) do @echo %i
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4)/F 参数

语法说明:

FOR /F ["options"] %variable IN (file-set) DO command [command-parameters]
FOR /F ["options"] %variable IN ("string") DO command [command-parameters]
FOR /F ["options"] %variable IN ('command') DO command [command-parameters]

    fileset 为一个或多个文件名。继续到 fileset 中的下一个文件之前,
    每份文件都被打开、读取并经过处理。处理包括读取文件,将其分成一行行的文字,
    然后将每行解析成零或更多的符号。然后用已找到的符号字符串变量值调用 For 循环。
    以默认方式,/F 通过每个文件的每一行中分开的第一个空白符号。跳过空白行。
    您可通过指定可选 "options" 参数替代默认解析操作。这个带引号的字符串包括一个
    或多个指定不同解析选项的关键字。这些关键字为:

        eol=c           - 指一个行注释字符的结尾(就一个)
        skip=n          - 指在文件开始时忽略的行数。
        delims=xxx      - 指分隔符集。这个替换了空格和跳格键的
                          默认分隔符集。
        tokens=x,y,m-n  - 指每行的哪一个符号被传递到每个迭代
                          的 for 本身。这会导致额外变量名称的分配。m-n
                          格式为一个范围。通过 nth 符号指定 mth。如果
                          符号字符串中的最后一个字符星号,
                          那么额外的变量将在最后一个符号解析之后
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下述代码请保存为bat文件执行

@echo off
rem 分割字符串
for /f "delims=, tokens=1,2,*" %%j in ("Hangzhou,Ningbo,Wenzhou") do echo %%j,%%k,%%l

rem 逐行读取文件
for /f %%j in (d:\cmdtest\stdout\line.txt) do echo %%j

rem 执行命令,并将执行结果逐行读取
for /f %%j in ('wmic process get caption') do echo %%j
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delims,tokens,skip 选项说明

  • delims,分隔符,默认是空格,逐行读取文件时;若行内容中有空格,请指定delims,否则只读取空格前的单词
  • tokens,从第几列开始读取;tokens=2,* 表示第二列开始读取%%i,第三列开始赋值给%%j;tokens=2,3,* 表示第二列开始读取%%i,第三列赋值给%%j,第四列开始赋值给%%k
  • skip,跳过前几行
7、函数或子程序实现

bat脚本没有显性的function、sub等关键字,我们可以通过goto变相实现函数,局部代码重用。
calc.bat

@echo off & setlocal
rem This is a simple calculator.
rem usage: calc + 3 5, result is 3+5=8.

set m=%~1
set a=%~2
set b=%~3
set result=0
if "%m%"=="+" goto add
if "%m%"=="-" goto sub
if "%m%"=="*" goto mul
if "%m%"=="/" goto div
echo "invalid arguments, usage: calc + 3 5, result is 3+5=8."
goto :eof

:add
set /a result=a+b
goto result

:sub
set /a result=a-b
goto result

:mul
set /a result=a*b
goto result

:div
set /a result=a/b
goto result

:result
echo %a% %m% %b% = %result%
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D:\cmdtest\lianxi>calc s 1 2
"invalid arguments, usage: calc + 3 5, result is 3+5=8."
D:\cmdtest\lianxi>calc + 1 2
1 + 2 = 3
D:\cmdtest\lianxi>calc - 1 2
1 - 2 = -1
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说明:

8、后记

至此,windows bat 批处理脚本编写指南告一段落,知识点包括:

  • 变量使用
  • 程序返回码及errorlevel使用
  • stdin, stdout, stderr
  • if判断与&、&&、||
  • 循环使用:goto实现、for循环
  • 函数使用

基于上述知识点,基本上可以完成绝大多数bat批处理脚本。如要深究BAT脚本不妨参考下述博文:

BAT脚本知识点深究:

BAT脚本案例:

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