bashスクリプト文法

最初に:

bashコマンドには、bashの内部コマンドと、Linuxの実行プログラムである外部コマンドがあります。

内部コマンドの例: cd, echo, pwd, alias, export, readなど
・ cd: ディレクトリを変更
・ echo: 文字列を出力
・ pwd: 現在のディレクトリパスを表示
・ alias - コマンドのエイリアスを定義する
・ unalias: 定義済みのエイリアスを削除する
・ export: 環境変数を設定する
・ set: シェルのオプションや変数を設定する
・ unset: シェルの変数を削除する
・ read: 標準入力から値を読み取る
・ trap: シグナルをキャッチして特定の処理を実行する

外部コマンドの例: test, [, basename, sort, expr, cut, find, grepなど
ほとんどのコマンドが外部コマンドで実現されています。
例えば、if 文では
if [ "$a" = "1" ]; then
となりますが、[ は外部コマンドであり、/bin/testのaliasです。
一方、bash 5から実装された
if [[ "$a" == "1" ]]; then
の [[ は内部コマンド (内蔵構文) です。

シェバン行:
一般的に、１行目はシェバン行を書き、スクリプトを実行するプログラムを指定する
#!/bin/bash
構文単位:
単文: 行末まで
継続行: 行末に \ を書き、改行コードをエスケープする
　; により、文を区切り、複数の文を１行に書ける
ブロック構文: 制御構文ごとに異なる。if ~ fi, do ~ done, など
環境変数とシェル変数:
bashでは、bashスクリプト内のみ使えるシェル変数が使える。
例: current_dir=`pwd`
その他、LinuxがOSとして記憶している環境変数も参照できる。
bashスクリプトから環境変数を設定するには export 関数を用いる
例: % export PATH=/home/user/bin:$PATH
外部コマンドの実行:
・コマンドと引数を書く
% command arg1 arg2

バックグラウンド実行:
・ Windows: start /B command # /Bをつけると、新しいコマンドプロンプトを開かずにバックグラウンド実行する
・ Linux: command &
リダイレクト、パイプ: コマンドの標準入出力を、ファイルや他のコマンドに切り替える際に使います
command < file # fileから1行ずつcommandが読み込む
command > file # commandの標準出力のみfileへ書き込む
command 1> file # commandの標準出力のみfileへ書き込む
command 2> file # commandの標準エラー出力のみfileへ書き込む
command 1> file1 2> file2 # commandの標準出力をfile1へ、標準エラー出力をfile2へ書き込む
command &> file # commandの標準出力と標準エラー出力をfileへ書き込む
>> を使うと追加書き込みになる

コマンドの出力を別のコマンドの入力に綱が得る場合はパイプ | を使う:
command1 | command2
command1 |& command2

コマンドの出力を出したくない場合:
Windows: command >NUL
Linux: command >/dev/null
ヒアドキュメント (here document):
<<EOF等と書くと、行頭からEOFまでを複数行の文字列として扱う
content=<<EOF
hello
world
$var
EOF

上の場合は変数$varが展開されますが、'EOF'とすると展開されません
content=<<'EOF'
hello
world
$var
EOF
代表的な環境変数、シェル変数:
・ HOME: ユーザーのホームディレクトリ
・ PATH: 実行可能ファイルの検索パス
・ USER: 現在のユーザー名
・ SHELL: 現在のシェルのパス
・ LANG: ロケール設定
・ PWD: 現在の作業ディレクトリ
・ OLDPWD: 前の作業ディレクトリ
・ EDITOR: デフォルトのテキストエディタ
・ EPOCHSECONDS: 1970年1月1日からの秒数
・ EPOCHREALTIME: 1970年1月1日からの秒数をマイクロ秒単位で返す
位置パラメータ:
・ $0: スクリプトの名前
・ $1, $2, ...: コマンドライン引数
・ $#: 引数の数
・ $@: すべての引数（個別に引用符で囲まれる）
・ $*: すべての引数（単一の文字列として）

引数シフト:
shift を使うと、$1を削除して、$2, $3, ... を $1, $2, ... にシフトする
特殊変数:
・ $?: 前回実行したコマンドの終了ステータス
・ $$: 現在のシェルのプロセスID
・ $!: 最後にバックグラウンドで実行されたコマンドのプロセスID
・ $-: 現在のシェルのオプションフラグ
・ $_: 最後に実行したコマンドの最後の引数
コマンドラインオプション解析: getopts
別のbashスクリプトを現在のシェルで実行: source, .
　上記のシェル変数で説明したように、シェルスクリプトで設定した変数は、そのシェルスクリプト以外では使えません。
シェルスクリプトAから別のシェルスクリプトBを呼び出し、Bでシェル変数を設定しても、Bが終了してAに戻ってきたとき、
Aからはそれらの変数を参照できません。
source コマンド (あるいは単に . ) で呼び出すと、Aが実行されているシェルでBが実行されるため、
Aからも、Bで設定したシェル変数などを参照できます。
古い比較演算子: 推奨しない
数値比較: -eq, -ne, -lt, -le, -gt, -ge
文字比較: =, !=
論理演算: -a, -o
testコマンド [ を使って以下のように書く
if [ "$a" -ne "1" ]; then
比較演算子: bash 5以降
[[ ... ]] を使う場合、以下の演算子が使える
数値比較: -eq, -ne, -lt, -le, -gt, -ge
　あるいは、文字列として比較する
文字列比較: ==, !=, <, > (辞書順で比較)
論理演算: &&, ||

正規表現: if [[ "$a" =~ ^[0-9]+$ ]]; then
ワイルドカード: if [[ "$string" == *"world"* ]]; then など
簡単な計算:
(( 数式 ))
例: result = $(( a + b )) # スペースはあってもなくてもいい

使える演算子:
・四則演算: +, -, *, /, %
・インクリメント/デクリメント: ++, --
・比較演算: <, <=, >, >=, ==, !=
・ビットシフト: <<, >>
・ビット論理演算: &, |, ^, ~
・論理演算: &&, ||, !
複雑な計算:
exprコマンドなどを使う
・ result = $(expr $a + $b)                       # 四則演算のみなので、(())を使うのであれば不要。スペースは必須（引数を分離する必要がある）
・ result = $(echo "$a + $b" | bc)             # 数学関数も使える
    sqrt(16): 平方根
    e(1.0): 指数関数
    l(10): 自然対数
    s(0), c(0), a(1.0): 三角関数（sin, cos, atan)
・ result = $(awk "BEGIN {print $a + $b}") # awkは perlやpythonの簡易版のような軽量スクリプト言語なので、数学関数なども使える
条件分岐:
if [[ 条件構文 ]]; then
...
elif [[ 条件構文2 ]]; then
...
else
...
fi
case構文:
case "$variable" in
pattern1)
    # pattern1に一致した場合の処理
     ;;   # caseの処理を終了
         # ;;が無い場合、pattern2以降の判定を継続実行してしまう
pattern2)
    # pattern2に一致した場合の処理
    ;;
*)
    # どのパターンにも一致しない場合の処理
    ;;
esac
配列の宣言:
array="41667 43333 45000 46667 48333 50000"
array=(one two three)
for element in "${array[@]}"; do
echo "$element"
done
連想配列 (辞書型) の宣言:
declare -A associative_array
associative_array = ( ["key1"]="value1" ["key2"]="value2" )
for key in "${!associative_array[@]}"; do
...
done
ブレース展開:
{1..10} # 1~10の整数に展開
{1..10..2} # 1~10まで2つ飛ばしで 1 3 5 7 9 に展開
{aa,bb,cc} # aa bb ccに展開
file.{txt,bak} # file.txt file.backに展開
file{1..3}.txt # file1.txt file2.txt file3.txtに展開
繰り返し:
for var in 配列; do
...
done

while read line
do
...
done

until [[ $i -eq 10 ]]
do
...
done

for ((ix = 0; ix < $nx; ix++)) {
ixm1=`expr $ix - 1`
xm1=${xarray[$ixm1]}
x=${xarray[$ix]}
}
選択肢を表示し、入力を受け取る:
select i in Red Green Blue
do
case $i in
    Red) echo "Red!!"; break ;;
    Green) echo "Green!!"; break ;;
    Blue) echo "Blue!!"; break ;;
    *) echo "Bad select!!" ;;
esac
done
ループ制御:
・ break: もっとも内側のループを抜ける
・ continue: 最も内側のループを次の繰り返しに移す
関数:
myfunc() {
... # 引数は$0, $1, ..., $*, $@, $#で参照する
return ret_val # 戻り値を返すことができる
}

呼び出し
myfunc arg1 arg2 arg3
# 戻り値は $? で受け取る