Batch - ein paar Basics die man kennen sollte

Hallo Batchfreunde,

in den letzten Tagen habe ich ein paar Dinge über Batch gelernt, die eigentlich zu den Basics gehören, mir aber bisher unbekannt waren, obwohl ich relativ viel mit Batch mache und das schon seit MS-Dos 5.0.
Für den Fall, dass diese Dinge dem einen oder anderen unter Euch auch noch unbekannt sein sollten, habe ich es hier zusammengefasst.

Alles Folgende ist von mir nur reproduktiv, aus diversen Quellen zusammengestellt und mit eigenen Worten kommentiert.
Anmerkungen und Korrekturen aus den Kommentaren, habe ich in diesen Beitrag einpflegt, damit er möglichst korrekt und vollständig ist.

Inhalt
1. echo %random%
2. xcopy leer 2> datei.txt 1>&2 ("xcopy leer" ist hierbei nur ein Befehl, der zu einem Fehler führt)
3. echo ^1> datei.txt
3. echo.Text und echo(Text
4. exit /b %wert%
Wer mit diesen Befehlen vertraut ist, kann sich das Weiterlesen sparen.


1. Zufalls-Zahl

Es steht eine Umgebungsvariable zur Verfügung, die einen Zufallswert liefert.
Diese heißt
%random%
Wertebereich 0-32767
*6 sorgt in dieser Formel dafür, dass der Wertebereich für %schulnote% 1-6 ist.
Quelle: https://ss64.com/nt/syntax-random.html

Wichtig:
Mit set /a können nur Integeroperationen ausgeführt werden.
Es wird daher an jeder Stelle einer Formel ausschließlich mit Ganzzahlen gerechnet. Eventuelle Nachkommastellen werden sofort verworfen, was gleichbedeutent wäre mit genereller Abrundung auf ganze Zahlen und nicht nur im Endergebnis, sondern schon bei jedem Teilschritt.

Betrachten wir die funktionierende Formel mit dem Maximalwert von Random (32767) in Teilschritten:
Formel: (32767*6/32768)+1
1.) 32767 * 6 = 196602
2.) 196602 / 32768 = 5,9998169 => 5
3.) 5 + 1 = 6

Sähe die Formel wie folgt aus, was zunächst gleichwertig erscheint, würde sie nicht wie gewünscht funktionieren.
Formel: (32767/32768)*6+1
1.) 32767/32768 = 0,9999695 => 0
2.) 0 * 6 = 0
3.) 0 + 1 = 1
Diese Formel würde immer 1 als Ergebnis haben, egal welchen Wert wir von Random erhielten.


2. Ausgaben umleiten

Wenn ich eine Ausgabe in eine Datei umleitet, dann lasse ich das Leerzeichen vor dem Umleitungszeichen normalerweise weg.
echo Text > datei.txt (schreibt "Text " (mit dem Leerzeichen) in die Datei)
echo Text> datei.txt (schreibt "Text" (ohne das Leerzeichen) in die Datei)
Beim Rumprobieren mit %random% stieß ich auf eine Merkwürdigkeit, deren Untersuchung mich zu der Erkenntnis brachte, dass Ausgabe-Umleitungen komplexer sein können, als mir bisher bekannt war.
Versucht man eine Ausgabe, die mit einer freistehenden Ziffer endet, in eine Datei umzuleiten, klappt das nicht so wie gewohnt.
Der Grund ist, dass die Funktion des Umleitungszeichens durch eine führende Ziffer geändert wird.
Zusätzlich wurde ich gewahr, dass Ausgaben unterschiedlicher Art sein können und zwar "Meldungen" und "Fehlermeldungen".
Standardmäßig werden beide Arten in der Console ausgegeben, wobei sich beide Arten getrennt umleiten lassen.
" 1> " - leitet nur stdout (Standard Out) um, also nur Meldungen
" 2> " - leitet nur stderr (Standard Error) um, also nur Fehlermeldungen
" > " - ist ein Synonym für " 1> "
0 steht für stdin (Standard In) und 3-9 sind undefiniert.

Was bedeutet das und wie kann man das nutzen?

Ein paar Beispiele für Eingaben und deren Ausgaben:

xcopy leer
Datei leer nicht gefunden (das ist eine Fehlermeldung)
0 Datei(en) kopiert (das ist nur eine Meldung/Information)

xcopy leer > datei.txt
ist gleichbedeutend mit
xcopy leer 1> datei.txt (es werden nur die Meldungen umgeleitet)
Datei leer nicht gefunden (landet in der Console)
0 Datei(en) kopiert (landet in der Datei)

xcopy leer 2> datei.txt (es werden nur die Fehlermeldungen umgeleitet)
Datei leer nicht gefunden (landet in der Datei)
0 Datei(en) kopiert (landet in der Console)

Um beide Arten umzuleiten kann man sie in getrennte Dateien umleiten
xcopy leer 1> meldung.txt 2> fehler.txt (es werden alle Ausgaben umgeleitet)
Datei leer nicht gefunden (landet in der Datei "fehler.txt")
0 Datei(en) kopiert (landet in der Datei "meldung.txt")

Um beide Arten in dieselbe Datei umzuleiten muss man stderr zu stdout oder stdout zu stderr umleiten und die "Summe" in eine Datei
xcopy leer 1> datei.txt 2>&1 (es wird 2 nach 1 umgeleitet und 1+2 in die Datei)
xcopy leer 2> datei.txt 1>&2 (es wird 1 nach 2 umgeleitet und 1+2 in die Datei)
Datei leer nicht gefunden (die Fehlermeldung landet in der Datei)
0 Datei(en) kopiert (die Meldung landet in der Datei)

Statt in eine Datei umzuleiten kann man auch ins Nirwana umleiten (das Null-Device) = nul
Man kann auch explizit zur Console = con umleiten, was zunächst sinnlos erscheint, da die Console ja normalerweise ohnehin das Ausgabeziel ist.
Nehmen wir mal eine Batch als Beispiel:
Wir rufen die Batch auf und leiten deren Ausgaben nach nul um
batch.cmd > nul
Hallo (landet wie erwartet im Nichts, nul)
Datei leer nicht gefunden (landet als Fehlermeldung in der Console, da nur "1" umgeleitet ist und nicht "2")
0 Datei(en) kopiert (landet als Meldung im Nichts, nul)
Welt (wird in der Console ausgegeben)
Auch wenn wir die Batch so aufrufen ist die explizite Umleitung zu con davon unbetroffen
batch.cmd > nul 2>&1
Welt (wird in der Console ausgegeben, der Rest landet bei nul)

Eine Anmerkung:
Alle Beispiele hab ich mit einfachem Umleitungszeichen aufgezeigt. Sie funktionieren aber auch mit doppeltem Umleitungszeichen.
" 1> datei.txt" leitet in "datei.txt" um und erzeugt die Datei dabei neu.
" 1>> datei.txt" leitet in "datei.txt" um und hängt die Ausgabe an den vorhandenen Dateiinhalt an.


Ganz allgemein lassen sich Umleitungen unterschiedlich positionieren.
>"test.txt" echo Hallo - Umleitung am Anfang
echo> "test.txt" Hallo - Umleitung mittendrin
echo Hallo> "test.txt" - Umleitung am Ende
Alle drei dargestellten Varianten erzeugen dieselbe Ausgabe.

@rubberman empfiehlt grundsätzlich die Umleitung an den Anfang zu setzen.
Das helfe nicht nur das Deuten von Ziffern als Streamnummer zu vermeiden, sondern trage auch wesentlich zur Lesbarkeit des Codes bei.
Sein Beispiel:
im Vergleich zu
In diesem Beispiel ist der zweite Code besser lesbar.

@rubberman merkte noch an, dass es auch noch < gäbe (Umleitung zum stdin).

Umleitung aus einer Datei:
Hallo Welt wird in datei.txt geleitet.
set /p meineVar= belegt die Variable meineVar mit was auch immer man anschließend in der Eingabeaufforderung eintippt und mit [Enter] abschließt.
< datei.txt leitet den Inhalt von datei.txt in die Standardeingabe (stdin) um.
set /p meineVar= < datei.txt bewirkt daher, dass Hallo Welt aus der datei.txt in die Variable meineVar geschrieben wird.
echo %meineVar% gibt Hallo Welt aus.


3. Ausgaben von Ziffern umleiten

echo Text #> datei.txt (# steht hier für eine einzelne Ziffer und "Text" ist optional und nicht relevant)
Text
Nur bei #=1 landet "Text " in der Datei. Die Ziffer wird nirgends ausgegeben.
Bei allen anderen Ziffern landet "Text " in der Console und die Ziffer nirgends.
Um die besondere Funktion von #> zu umgehen kann man ein Leerzeichen einfügen # >, doch dieses Leerzeichen landet dann auch im Umleitungsziel.
Möchte man das Leerzeichen vermeiden, so gibt es diese Alternativen:
a) (echo 1)> datei.txt (den Befehl in Klammer setzen)
b) echo ^1> datei.txt (die Ziffer mit Control-Zeichen maskieren)
c) echo.1> datei.txt (die Ziffer steht nicht alleine da, sondern mit einem Punkt davor, sie wird daher anders behandelt. Siehe Kommentar)
d) echo> datei.txt 1 (die Umleitung schon vor die Ausgabe setzen)
e) >datei.txt echo 1 (die Umleitung schon ganz am Anfang setzen)
fa) (echo |set /p=1)> datei.txt & echo.>> datei.txt (Wusste nicht so genau warum das funktioniert, aber das hat @Friemler in seinem Kommentar gut erläutert)
fb) (echo |set /p=1)> datei.txt (schreibt eine "1" in die Datei ohne anschließenden Zeilenumbruch)
Am eingängigsten finde ich b), da es bei anderen Dingen genauso funktioniert und mir entsprechend vertraut ist.
echo ^<br^>> datei.txt (<br> landet in der Datei)

Kommentar zu c)
echo. gibt eine Leerzeile aus.
echo.Text Folgt dem Leerzeilenausgabebefehl doch noch Text so wird er ausgegeben, statt der Leerzeile.

Von der Verwendung von echo. ist allerdings abzuraten, da dabei echo nicht sofort als interner Befehl erkannt und ausgeführt wird, sondern zuvor nach einer Datei namens echo gesucht wird und das zuerst im aktuellen Verzeichnis und danach im gesamten Pfad. Erst dann wird der interne Befehl echo ausgeführt.
Aus Performancegründen ist echo. daher sehr nachteilig.
Es hat aber auch noch Sicherheitsaspekte.
echo.cmd sollte cmd ausgeben und tut es auch, es sei denn, dass sich irgendwo im Pfad tatsächlich eine Datei namens echo.cmd befindet.
In dem Fall würde keine Ausgabe erfolgen, sondern diese echo.cmd gestartet werden.
Im Falle von echo.exe wird eine Datei namens echo.exe ausgeführt, wenn sie im aktuellen Verzeichnis vorliegt. Liegt sie dort nicht, sondern irgendwo im Pfad wird sie (inkonsequenterweise) nicht gestartet, sondern exe ausgegeben.

Wie auch immer, der Punkt hinter echo ist zu vermeiden.
Es gibt dazu mehrere Alternativen und zu deren Risiken und Nebenwirkungen kann hier nachgelsen werden:
http://www.dostips.com/forum/viewtopic.php?t=774 und http://www.dostips.com/forum/viewtopic.php?t=1900
Die zu bevorzugenden Alternative ist die öffnende Klammer, also echo( - ohne Leerzeichen zwischen echo und (.
Diese hat die wenigsten Nebenwirkungen. Der Kommandozeileninterpreter wertet sie nicht als öffnende Klammer in Klammerausdrücken eines Codes.

echo Test versus echo(Text
Interessant ist das bei der Ausgabe von Zeilen, die nur aus Leerzeichen und/oder Tabs bestehen.
Ebenso interessant ist das bei der Ausgabe von Variablen die eventuell leer (nicht definiert) sind.
Hier die resultierenden Ausgaben:
ECHO ist ausgeschaltet (OFF). (da %ergebnis% leer/undefiniert ist, wurde echo ohne Parameter aufgerufen und gibt daher seinen Zustand aus)
Leerzeile (da %ergebnis% leer/undefiniert ist, wurde echo( aufgerufen und gibt daher eine Leerzeile aus)
egal (echo egal liefert "egal")
egal (echo(egal liefert auch "egal")

Nebenbei erwähnt:
echo on (schaltet das Echo an)
echo(on (gibt "on" aus)


4. Zum Schluss das Ende

Eine Batchdatei endet, wenn sie ihre letzte Zeile abgearbeitet hat oder vorzeitig beendet oder verlassen wird.

Eine schlechte Möglichkeit zum vorzeitigen Beenden ist der Befehl exit
Schlecht insofern, dass er nicht nur die Batch beendet, sondern auch die Eingabeaufforderung schließt, aus der man heraus die Batch gestartet hat.
Ruft man eine Batchdatei per call aus einer anderen Batchdatei heraus auf, würde das exit in der aufgerufenen Batch auch die aufrufende Batch beenden, sodass das call nutzlos wäre, weil die gesamte Ausführung beim ersten exit endet.
Schreibt man statt exit allerdings exit /b so wird nur die Batch beendet, in der das exit /b ausgeführt wird.

a.cmd

b.cmd

Will man Hallo Welt! als Ausgabe haben, so darf b.cmd kein exit (ohne /b) enthalten.
Anmerkung: In den Beispielen a.cmd und b.cmd ist das exit /b überflüssig, da es jeweils in der letzten Zeile steht und die Batches dort ohnhin enden.

Eine weitere, gute Möglichkeit zum vorzeitigen Beenden ist der Befehl goto :eof (eof=End Of File). Wichtig ist hier der Doppelpunkt vor eof, denn ohne würde eine Sprungmarke namens eof gesucht werden und nicht das Dateiende.

Ein Beispiel für ein vorzeitiges Beenden ist das hier:
Anmerkungen:
%random% liefert bei jedem Aufruf ein neues Zufallsergebnis.
Die Umleitungszeichen > und < ("nach" und "von") sind hier mit ^ maskiert, damit sie per echo ausgegeben und nicht als Umleitung verstanden werden.

exit /b und goto :eof ist gleichwertig und in Batches gut verwendbar, da beides nur die jeweils aktuelle Batch beendet und nicht die gesamte Kette und auch nicht die Eingabeaufforderung, falls der Aufruf denn in einer solchen erfolgte.

Ergänzend und optional kann man bei exit /b noch einen ExitCode mit angeben, der anschließend als %errorlevel% zur Verfügung steht.
exit /b 2 setzt den Errorlevel beispielsweise auf 2, wobei der angegebene Code auch eine Variable sein kann: exit /b %meinWert%

Gruß /b 0
Frank

PS: Danke für die konstruktiven Kommentare

echo Hallo!>"test.txt"  
echo Das ist eine Testzeile.>>"test.txt"  
echo Und noch eine.>>"test.txt"  

 >"test.txt" echo Hallo!  
>>"test.txt" echo Das ist eine Testzeile.  
>>"test.txt" echo Und noch eine.  

set /p "Name=Geben sie den Benutzernamen ein: "

<NUL set /p "=Geben Sie den Benutzernamen ein: "