シェルスクリプト チートシート

変数の基本的な操作と、便利なパラメータ展開についてまとめます。

VAR_NAME="value"

echo "$VAR_NAME"

RESULT=$(command)

RESULT=`command`

${VAR:-default}

${VAR:=default}

${VAR:?error message}

${VAR:+alternative}

${VAR#pattern}

${VAR##pattern}

${VAR%pattern}

${VAR%%pattern}

${VAR/pattern/string}

${VAR//pattern/string}

${#VAR}

シェルが自動的に設定する特殊な変数です。

条件に応じて処理を分岐させるための構文です。

if 文

# 基本形
if command; then
  # command の終了ステータスが 0 (成功) の場合に実行
  echo "Success!"
elif other_command; then
  # command が失敗し、other_command が成功した場合に実行
  echo "Alternative success!"
else
  # 上記のいずれの条件も満たさない場合に実行
  echo "Failure!"
fi

# test コマンド ([ ]) を使用
NUM=10
if [ "$NUM" -eq 10 ]; then
  echo "Number is 10."
fi

# [[ ]] を使用 (bash/ksh/zsh 拡張)
STR="hello"
if [[ "$STR" == "hello" ]] && [[ -n "$STR" ]]; then
  echo "String is 'hello' and not empty."
fi

case 文

FRUIT="apple"
case "$FRUIT" in
  apple)
    echo "It's an apple. 🍎"
    ;; # 各パターンの終わりには ;; が必要
  banana|orange)
    echo "It's a banana or an orange. 🍌🍊"
    ;;
  *) # デフォルトの処理 (どのパターンにもマッチしない場合)
    echo "Unknown fruit."
    ;;
esac # case 文の終わり

test コマンドと条件式

if 文や while 文でよく使われる条件評価の方法です。[ expression ] または test expression、あるいはより高機能な [[ expression ]] (bash/ksh/zsh) を使用します。

注意: [ ] 内では < や > はリダイレクトとして解釈されるため、\< や \> のようにエスケープする必要があります。[[ ]] を使う方が安全で、より多くの機能（パターンマッチング ==, != や正規表現 =~ など）を提供します。

特定の処理を繰り返し実行するための構文です。

for ループ

# リストを使う (スペース区切り)
echo "--- List loop ---"
for item in apple banana cherry; do
  echo "Fruit: $item"
done

# 配列を使う (Bash 4+)
echo "--- Array loop ---"
fruits=("apple" "banana" "cherry pie")
for item in "${fruits[@]}"; do # ダブルクォートと @ が重要
  echo "Fruit: $item"
done

# C スタイルの for ループ (bash/ksh/zsh)
echo "--- C-style loop ---"
for (( i=0; i<5; i++ )); do
  echo "Number: $i"
done

# コマンドの出力を行ごとに処理
echo "--- Command output loop ---"
find . -maxdepth 1 -type f -print0 | while IFS= read -r -d $'\0' file; do
  echo "Found file: $file"
done
# 注意: 上記の while ループはサブシェルで実行されることがあるため、
# ループ内で設定した変数がループの外で使えない場合があります。
# Bash 4.2+ では `shopt -s lastpipe` で回避できることもあります。

# find と xargs を使う方が堅牢な場合が多い
# find . -maxdepth 1 -type f -print0 | xargs -0 -I {} echo "Processing: {}"

while ループ

# 条件が真の間繰り返す
echo "--- While loop ---"
count=0
while [ "$count" -lt 3 ]; do
  echo "Count is $count"
  count=$((count + 1)) # または ((count++))
done

# ファイルを1行ずつ読み込む (一般的な方法)
echo "--- Reading file line by line ---"
while IFS= read -r line; do
  echo "Line: $line"
done < "input.txt"
# IFS= で行頭・行末の空白削除を防ぐ
# read -r でバックスラッシュのエスケープを防ぐ

until ループ

# 条件が真になるまで繰り返す
echo "--- Until loop ---"
counter=5
until [ "$counter" -le 0 ]; do
  echo "Counter: $counter"
  ((counter--))
done

ループ制御

処理をまとめて再利用可能にするための仕組みです。

基本的な定義と呼び出し

# 書き方 1
function my_function {
  echo "Hello from my_function!"
  echo "引数1: $1"
  echo "引数2: $2"
  echo "全ての引数: $@"
  echo "引数の数: $#"
  local local_var="これはローカル変数です" # local で宣言
  return 0 # 終了ステータスを返す (0 は成功)
}

# 書き方 2 (推奨)
my_other_function() {
  echo "Hello from my_other_function!"
  if [ "$#" -lt 1 ]; then
    echo "エラー: 引数が必要です" >&2 # エラーメッセージは標準エラー出力へ
    return 1 # 失敗を示す終了ステータス
  fi
  echo "受け取った引数: $1"
}

# 関数の呼び出し
my_function "arg1" "argument 2"
status=$? # 関数の終了ステータスを取得
echo "my_function の終了ステータス: $status"

my_other_function # 引数なしで呼び出す -> エラー
my_other_function "Data"

関数の注意点

• 関数内で宣言された変数は、デフォルトではグローバルスコープを持ちます。local キーワードを使ってローカル変数として宣言することが推奨されます。
• 関数は呼び出される前に定義されている必要があります。
• 関数はコマンドと同様に扱われ、終了ステータスを返します。return コマンドで明示的に指定できます。指定しない場合は、関数内で最後に実行されたコマンドの終了ステータスが返ります。
• 関数への引数は $1, $2, …, $@, $# で参照します。これはスクリプト本体への引数と同じ仕組みです。
• 関数からの「戻り値」として複雑なデータ（文字列など）を返したい場合は、標準出力に関数結果を出力し、呼び出し側でコマンド置換 result=$(my_function arg) を使って受け取るのが一般的です。

ファイルの作成、操作、および入出力の制御に関するコマンドと構文です。

基本的なファイル操作コマンド

リダイレクトとパイプ

cat << EOF
これはヒアドキュメントです。
複数行の入力を
そのまま渡せます。
変数展開も可能: $HOME
EOF

if true; then
  cat <<- MSG
    インデントされたメッセージ。
    行頭のタブは無視される。
  MSG
fi

テキストデータのフィルタリング、変換、抽出に役立つコマンド群です。

コマンドの実行方法や実行中のプロセスを制御するための機能です。

複数の値をまとめて格納できる変数です。(POSIX sh には配列はありません)

my_array=("apple" "banana" "cherry pie")

declare -a my_array
my_array[0]="apple"
my_array[1]="banana"

echo "${my_array[1]}"

echo "${my_array[@]}"

echo "${my_array[*]}"

echo "${#my_array[@]}"

echo "${!my_array[@]}"

my_array+=("new element")

my_array[3]="orange"

unset my_array[1]

declare -A assoc_array
assoc_array["name"]="Alice"
assoc_array["age"]=30
echo "${assoc_array["name"]}"
echo "${!assoc_array[@]}" # キー一覧

より堅牢で保守しやすいシェルスクリプトを作成するためのヒントです。

Shebang (シバン)

#!/bin/bash
# または #!/usr/bin/env bash (環境に応じて bash を探す)

# スクリプトの内容...
echo "Hello from Bash script!"

スクリプトの最初の行に記述し、どのインタプリタでスクリプトを実行するかを指定します。chmod +x script.sh で実行権限を与えれば、./script.sh で直接実行できます。

エラー処理と安全性向上 (set コマンド)

set -e  # コマンドがエラー(非ゼロ終了)になったら直ちにスクリプトを終了する
set -u  # 未定義の変数を使用しようとしたらエラーにして終了する (set -o nounset)
set -o pipefail # パイプラインの途中でコマンドが失敗した場合、パイプライン全体の終了ステータスをその失敗したコマンドのものにする

# 上記をまとめて書く場合
set -euo pipefail

# スクリプトのデバッグ用
# set -x # 実行されるコマンドとその引数を標準エラー出力に表示する

これらのオプションをスクリプトの先頭に記述することで、予期せぬエラーによる問題を防ぎ、デバッグをしやすくします。

trap コマンド (シグナル処理)

#!/bin/bash
set -euo pipefail

cleanup() {
  echo "Cleaning up temporary files..."
  rm -f /tmp/myscript.*
  echo "Cleanup finished."
}

# スクリプト終了時(EXIT)や中断シグナル(INT, TERM)を受け取った時に cleanup 関数を実行
trap cleanup EXIT INT TERM

echo "Creating temporary file..."
TMPFILE=$(mktemp /tmp/myscript.XXXXXX)
echo "Temporary file: $TMPFILE"
echo "Data" > "$TMPFILE"

echo "Simulating work..."
sleep 10

echo "Script finished normally."
# cleanup 関数が EXIT シグナルで呼ばれる

trap コマンドを使うと、スクリプトが特定のシグナルを受け取ったとき（例えば Ctrl+C で中断された場合など）や、スクリプトが終了する際に特定のコマンドや関数を実行させることができます。一時ファイルの削除などの後始末処理に便利です。

コマンドライン引数の処理

# シンプルな位置引数
echo "Script name: $0"
echo "First argument: $1"
echo "Second argument: $2"
echo "All arguments: $@"
echo "Number of arguments: $#"

# getopts を使ったオプション処理 (POSIX 準拠)
while getopts ":a:b:c" opt; do
  case $opt in
    a)
      option_a_arg="$OPTARG"
      echo "Option -a specified with argument: $option_a_arg"
      ;;
    b)
      option_b_arg="$OPTARG"
      echo "Option -b specified with argument: $option_b_arg"
      ;;
    c)
      option_c_flag=true
      echo "Option -c specified (flag)"
      ;;
    \?) # 不明なオプション
      echo "Invalid option: -$OPTARG" >&2
      exit 1
      ;;
    :) # 引数が必要なオプションに引数がない
      echo "Option -$OPTARG requires an argument." >&2
      exit 1
      ;;
  esac
done
shift $((OPTIND - 1)) # オプション部分を取り除く

# 残りの引数 (オプション以外の引数) を処理
echo "Remaining arguments: $@"

$1, $2 などで直接引数を参照できますが、オプション (-f や --file など) を伴う場合は getopts (bash 組み込み) や getopt (外部コマンド、より高機能だが挙動に注意) を使うと便利です。

コメントと可読性

# これは一行コメントです

: <<'END_COMMENT'
これは複数行コメントです。
シングルクォートで囲まれたヒアドキュメントを
何もしないコマンド : にリダイレクトすることで実現します。
変数展開 ($VAR) やコマンド置換 $(cmd) も無効になります。
END_COMMENT

# 処理の区切りや複雑な部分にはコメントを入れる
# ファイルが存在するか確認
if [ -f "$input_file" ]; then
    # 存在すれば処理を実行
    process_file "$input_file"
else
    # 存在しなければエラーメッセージ
    echo "Error: Input file not found: $input_file" >&2
    exit 1
fi

後で自分や他の人が読んでも理解できるように、適切なコメントを追加し、インデントや空行を使ってコードを読みやすく構成しましょう。