在现代开发和系统管理领域，PowerShell 和 Linux 之间的界限正变得日益模糊。随着跨平台 PowerShell (pwsh) 和 Windows Subsystem for Linux (WSL) 的发展，无论您是在 Windows、Linux 还是 macOS 环境中，都可以轻松地将 Linux 命令集成到 PowerShell 工作流中。

本质上，您可以使用 PowerShell 来管理和自动化 WSL 中安装的 Linux 环境中的任务，或者直接在 Linux 机器上安装 PowerShell 并将其用作 Shell 和脚本语言。这种强大的组合允许开发人员和管理员无缝地利用 Windows 和 Linux 的工具与工作流，构建高效的混合环境解决方案。

本教程将深入探讨如何在 PowerShell 中利用 Linux 功能，发现兼容性最佳实践，并最大限度地发挥现代命令行工具的潜力，所有这些都将根据您偏好的操作系统进行定制。

核心要点

• 三种主要方法：
  • 在 Linux 上原生运行 pwsh。
  • Windows PowerShell 与 WSL 集成。
  • PowerShell 远程连接 (Remoting) 到 Linux 主机。
• 兼容层： PowerShell 通过 WSL 将未知的命令传递给 /bin/bash，或在 Linux 上直接调用原生二进制文件。
• 代码一致性： 当 $env:PATH 环境变量包含 GNU coreutils 时，95% 的常见 Bash 单行命令（如 grep、awk、sed）在 pwsh 中可以不变地运行。
• 典型用例： 跨平台脚本编写、DevOps 管道构建、以及混合 Windows/Linux 集群管理。

PowerShell 与 Bash 深度对比

PowerShell 和 Bash 都是功能强大的命令行 Shell，但在设计理念、语法和功能上存在显著差异。理解这些差异有助于您根据特定任务选择或结合使用它们。

• PowerShell 是自动化、系统管理以及需要结构化数据操作任务的理想选择，尤其是在混合或以 Windows 为中心的环境中。
• Bash 擅长快速脚本编写、Unix/Linux 系统管理和经典命令行工具的链接。
• 互操作性要点： PowerShell 可以调用 Bash 命令（特别是在 WSL 上），但 Bash 不能原生处理 PowerShell 对象。
• 两种 Shell 现在都支持跨平台，为开发人员和系统管理员提供了灵活的工作流。

对于大多数 DevOps 和自动化任务，选择最适合您的环境、脚本风格和集成需求的 Shell 至关重要。

核心思想： PowerShell 可以“托管”Bash；但 Bash 无法原生解释 PowerShell 对象。

方法一：在 Linux 上安装 PowerShell

在基于 Ubuntu 和 Debian 的 Linux 发行版上，您可以使用以下命令安装 PowerShell。

安装先决条件

# 安装添加 Microsoft 仓库和安装 PowerShell 所需的包
sudo apt-get install -y wget apt-transport-https software-properties-common

添加 Microsoft 仓库和密钥

sudo apt update && \
  sudo apt install -y wget gnupg && \
  # 下载并将 Microsoft 的 GPG 密钥添加到受信任的密钥列表
  wget -qO- https://packages.microsoft.com/keys/microsoft.asc | sudo tee /etc/apt/trusted.gpg.d/microsoft.asc && \
  # 添加 PowerShell 的 Microsoft 仓库（此处以 Ubuntu 22.04 为例）
  sudo add-apt-repository "deb [arch=$(dpkg --print-architecture)] https://packages.microsoft.com/ubuntu/22.04/prod jammy main"

安装 PowerShell

# 更新包列表并安装 PowerShell
sudo apt update && sudo apt install -y powershell

启动与验证

# 启动 PowerShell
pwsh

# 运行一个 Linux 二进制文件以验证环境
uname -a

Linux penguin 6.5.0-23-generic #24-Ubuntu ...

方法二：通过 Windows Subsystem for Linux (WSL) 集成

在 Windows 上，您可以使用 Windows Subsystem for Linux (WSL) 在 PowerShell 中运行 Linux 命令，实现深度集成。

在 Windows 上安装 WSL

# 启用 WSL 并安装 Ubuntu-24.04 发行版
wsl --install -d Ubuntu-24.04

PowerShell ↔ Linux 命令直通

通过 wsl 前缀，可以直接在 PowerShell 中调用 Linux 命令：

PS C:\> wsl ls -lah /home
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jul 1 ...

PS C:\> wsl cat /etc/os-release | sls VERSION
VERSION="22.04.4 LTS (Jammy Jellyfish)"

在 Ubuntu WSL 中安装 PowerShell (pwsh)

如果您希望在 WSL 内部运行 PowerShell，可以执行以下命令：

sudo apt update && sudo apt install -y wget apt-transport-https software-properties-common
wget -q "https://packages.microsoft.com/config/ubuntu/22.04/packages-microsoft-prod.deb"
sudo dpkg -i packages-microsoft-prod.deb
sudo apt update
sudo apt install -y powershell

现在您可以在 Ubuntu WSL 中启动 PowerShell (pwsh) 并运行其命令：

PS /home/ubuntu> pwsh

提示： 您可以使用 GPT-4o 等 AI 模型辅助自动化 WSL 安装。例如，可以这样提问：“编写一个PowerShell脚本，安装WSL 2，将Ubuntu设置为默认，然后在.bashrc中创建一个bash别名。”

方法三：跨平台脚本与远程管理

您还可以使用 PowerShell Remoting 从 Windows PowerShell 连接到远程 Linux 主机，并在其上执行 Linux 命令。

通过 PowerShell Remoting 连接 Linux 主机

确保 Linux 主机上已配置 SSH 服务和 PowerShell Core。

# 连接到 Linux 主机
Enter-PSSession -ComputerName <linux-host>

# 运行 Linux 命令
ls -l /home

# 退出会话
Exit-PSSession

编写混合脚本

创建 mixed.ps1 文件，演示如何在 PowerShell 脚本中调用原生 Linux 命令：

# 从 PowerShell 调用原生 Linux grep
wsl grep -R "ERROR" /var/log/syslog | Select-String -Pattern 'auth'

# 通过 JSON 将 PowerShell 对象管道传输到 bash 工具 jq
Get-Process | ConvertTo-Json | wsl jq '.[] | select(.CPU > 1)'

此脚本可以在 Windows 或 Linux 主机上运行，前提是 Windows 上安装了 WSL，或 Linux 上原生安装了 grep 和 jq。

为 Bash 命令创建别名

为了方便在 PowerShell 中使用常用 Bash 命令，您可以在 PowerShell 配置文件（通常位于 $HOME/.config/powershell/Microsoft.PowerShell_profile.ps1）中创建别名：

Set-Alias grep wsl grep
Set-Alias jq wsl jq

配置完成后，您就可以像在 Bash 中一样直接使用 grep 或 jq 命令，而 PowerShell 会自动将其转发到 WSL。

# 在 Windows 或 Linux 主机上运行上述 mixed.ps1 脚本
.\mixed.ps1

常见 Bash 任务到 PowerShell 的转换

在 Linux (Bash) 和 Windows (PowerShell) 环境之间工作时，许多管理和脚本任务的意图相似，但语法和可用命令不同。下表快速参考了如何在两种环境中执行常见的命令行操作。

• Bash 命令通常在 Linux 系统上或 Windows 上的 WSL 中运行。
• PowerShell 等效命令专为 Windows 设计，但许多可以在 Linux 上的 PowerShell Core 中或通过远程操作使用。
• 对于包管理，PowerShell 本身不直接管理 Linux 包，但您在使用 WSL 或远程会话时可以从 PowerShell 调用 Bash 命令。

此表仅为入门 — 许多其他任务也可以类似地进行转换。移植脚本时，请务必检查命令行差异并在目标环境中进行测试。

PowerShell 与 Linux 结合的优缺点

在日常工作中结合使用 PowerShell 和 Linux 工具，会带来一系列优势和挑战。

常见错误与解决方案

在使用 PowerShell 结合 Linux 命令时，可能会遇到一些常见问题。了解如何排查这些问题至关重要。

常见问题解答 (FAQ)

1. PowerShell 可以运行 Linux 命令吗？

是的，PowerShell 可以运行 Linux 命令，但方式取决于您的环境：

• 在 Windows 上使用 WSL (Windows Subsystem for Linux)： 您可以通过在 Linux 命令前加上 wsl 来从 PowerShell 调用它们。例如：

  wsl ls -la /home
  wsl grep "pattern" file.txt
  

  这将在您的默认 WSL 发行版中运行该命令，并将输出返回到 PowerShell。

• 在 Linux 或 macOS 上 (使用 PowerShell Core)： PowerShell Core (pwsh) 在 Linux 和 macOS 上原生运行。您可以像在 Bash 中一样直接执行原生 Linux 命令：

  ls -la /var/log
  grep "error" /var/log/syslog
  

  在这种情况下，PowerShell 会将这些命令传递给底层操作系统的 Shell 执行。

• 从 PowerShell 脚本调用： 您可以使用 Invoke-Expression Cmdlet 或直接通过字符串调用外部命令：

  Invoke-Expression "ls -l /tmp"
  

注意： 在没有 WSL 的 Windows 环境中，原生 Linux 命令通常不可用，除非您使用其他兼容层（如 Cygwin 或 Git Bash）。某些 Linux 命令的行为可能不同或不可用，具体取决于您的特定环境配置。

2. PowerShell 在 Linux 上可用吗？

是的，PowerShell Core（现在通常简称为“PowerShell”）在 Linux 上得到全面支持。

• 安装： 您可以在大多数主要的 Linux 发行版上安装 PowerShell。例如，在 Ubuntu 上：

  # 安装先决条件
  sudo apt-get update
  sudo apt-get install -y wget apt-transport-https software-properties-common
  
  # 导入 Microsoft 仓库（以 Ubuntu 22.04 为例）
  wget -q "https://packages.microsoft.com/config/ubuntu/$(lsb_release -rs)/packages-microsoft-prod.deb"
  sudo dpkg -i packages-microsoft-prod.deb
  
  # 安装 PowerShell
  sudo apt-get update
  sudo apt-get install -y powershell
  
  # 启动 PowerShell
  pwsh
  

• 用法： 安装后，在终端中输入 pwsh 即可启动 PowerShell。

• 功能： 大多数核心 PowerShell 功能和模块在 Linux 上都可以工作，但某些 Windows 特有的模块（如用于管理 Windows 服务或注册表的模块）则不可用。

3. 我可以同时使用 Bash 和 PowerShell 吗？

是的，您可以通过多种方式同时使用 Bash 和 PowerShell，实现高效的互操作性：

• 从 PowerShell 调用 Bash 命令：

  • 在 Windows 上使用 WSL：

    wsl echo "Hello from Bash"
    wsl uname -a
    

  • 在 Linux/macOS 上，直接调用 Bash 命令（或者通过 bash -c）：

    bash -c "echo Hello from Bash"
    

• 从 Bash 调用 PowerShell 脚本：

  如果 PowerShell (pwsh) 已安装，您可以从 Bash 调用 PowerShell 脚本或 Cmdlet：

  pwsh -Command "Get-Process | Where-Object { $_.CPU -gt 100 }"
  

• 混合脚本： 您可以编写混合 Bash 和 PowerShell 的脚本，根据任务需要相互调用。例如，Bash 脚本可以调用 PowerShell 脚本来执行 Windows 特定的任务，反之亦然。

• 互操作性示例：

  # PowerShell 脚本调用 Bash 命令
  $result = (wsl whoami).Trim() # .Trim() 移除可能的回车符
  Write-Output "当前 WSL 用户: $result"
  

  # Bash 脚本调用 PowerShell 命令
  pwsh -Command "Get-Date"
  

提示： 编写混合脚本时，请特别注意环境变量的传递、路径格式（/ vs \）以及输出编码，因为这些在不同 Shell 之间可能有所不同。

4. 我需要 WSL 才能在 PowerShell 中使用 Linux 吗？

只有当您想在 Windows 操作系统上的 PowerShell 中运行原生 Linux 二进制文件和命令时，才需要 WSL (Windows Subsystem for Linux)。

• 在 Windows 上：

  • 使用 WSL： 您可以使用 wsl 前缀直接从 PowerShell 运行 Linux 命令和脚本。这是推荐的无缝集成方式。
  • 不使用 WSL： 除非您使用其他兼容层（如 Cygwin 或 Git Bash 提供的模拟环境），否则 PowerShell 无法直接运行原生 Linux 命令。这些兼容层通常不如 WSL 提供更原生的 Linux 环境和性能。

• 在 Linux/macOS 上： PowerShell Core (pwsh) 原生运行在这些操作系统上，您可以直接执行 Linux 命令，无需 WSL。WSL 是 Windows 特有的技术。

示例 (Windows with WSL)：

# PowerShell 脚本调用 Bash 命令
$result = (wsl whoami).Trim()
Write-Output "当前 WSL 用户: $result"

结论

本教程详细介绍了如何弥合 Bash 和 PowerShell 之间的鸿沟，实现 Linux 和 Windows 命令行环境之间的无缝互操作性。我们探讨了如何在 Bash 和 PowerShell 之间相互调用命令，编写利用两种 Shell 进行跨平台自动化的混合脚本，并提供了从 PowerShell 调用 Bash 以及从 Bash 调用 PowerShell 的实际示例。

此外，还涵盖了在混合 Shell 环境中，环境变量、路径格式和输出编码等关键考量因素。本文还深入探讨了 WSL (Windows Subsystem for Linux) 在 Windows 上运行 Linux 命令的关键作用，以及 PowerShell Core 如何在 Linux/macOS 上实现原生 Linux 命令执行。通过掌握这些技术，您可以显著简化您的工作流程，自动化复杂的跨平台任务，并充分利用两种 Shell 环境的独特优势，从而提升开发和运维效率。

这些资源将帮助您在终端之旅中变得更加熟练和高效。

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