［法大奥山研究室］シェル・プログラミング：全ページ版

シェル・プログラミング：全ページ版

* 以下の各項が１ページ（約３k程）となっているスライド版もあります。内容やリンクに変化はありません。

1. メタ文字とその処理
2. 変数：定義と代入
3. メタ文字からのエスケープ
4. スクリプト内のコメント
5. 演算
6. if 文
7. case 文
8. for 文
9. while 文
10. until 文
11. ループから抜ける：break
12. ループ中の作業の一部を飛ばす：continue
13. 関数
- 13.1. 数学の関数
- 13.2. シェルでの関数

2. 変数：定義と代入

　メタ文字は，変数名に使用可能ではないことは既に理解できたことでしょう。そこで，変数名に使用可能な文字，設定ルール，変数への値の代入を見てみましょう。

変数に使用可能な文字：0-9, a-z, A-Z, _. 但し，頭文字に数字は使用できない。
変数 var に値 value を代入：var=value. 但し，= の前後にスペースを入れない。

変数 var の参照：$var

#################################################
#  例 1
# ファイル file1 をソートし，
# それを file2 へ書き込む
#################################################
#!/bin/sh

aaa=file1            # 変数 aaa に file1 を代入。= の前後にスペースを入れない。
bbb=file2
sort $aaa > $bbb     # 変数 aaa を $ を付し参照。sort はコマンド。> はリダイレクト。

変数にターミナルから値を代入

ケース１) コマンドラインからの代入

% sh script value1 value2 ... value9

value1 は $1 という変数に格納，value2 は $2 という変数に格納，以下９個まで格納。$* という変数に $1 から $9 すべてを格納。$# という変数に引数（格納した変数）の個数を格納。ちなみに，$0 という変数にはスクリプト名が格納される。

#########
#  例 2
#########
#!/bin/sh

echo $0 written by Taro. (C) 2002 Taro.
echo $# words inputed.
echo $*
echo The first word is: $1

実行例)
% sh script Hello World!
script written by Taro. (C) 2002 Taro.
2 words inputed.
Hello World!
The first word is: Hello
%

ケース２) 相手に尋ねる： read var

#########
#  例 3
#########
#!/bin/sh

echo -n "Enter your message: "   # echo -n はコマンド
read message                     # message という変数に格納
echo $message
echo Goodbye.

実行例)
% sh script
Enter your message: How do you do?
How do you do?
Goodbye.
%

変数にコマンドの値を代入： var=`command`

#########
#  例 4
#########
#!/bin/sh

num=`ls | wc -w`   # ls と wc -w はコマンド。| はパイピング。
echo $num files in the current directory.

実行例)
% sh script
6 files in the current directory.
%

スペース/タブで区切られた文字列を変数 $* ($1~$9) に代入

set character1 character2 ... character9

#########
#  例 5
#########
#!/bin/sh

set `echo *`
echo $# files in the current directory.
echo $*

実行例)
% sh script
6 files in the current directory.
example.sh hello.c hello.out hello.pl hello.sh outcome.txt
%

その他特殊な変数

$$     プロセス番号
$?     最後に実行したコマンドの終了状態。番号で表示。正常は0。
$@     これをダブル・クウォーテイションで囲まない場合，$* と同じ。
       sh script 'Hello World!' としたとき，Hello World を
       一つとしたい場合，これをダブル・クウォーテイションで囲む。

変数と文字の連結
　例えば，変数 var に文字 "exp" が代入されていたとしましょう。このとき，次を実行するとどうなるでしょうか。
```
#!/bin/sh
var=exp
echo $varport
```
実は，"export" とは出力されません。この場合，次のようにすると良いです。
```
#!/bin/sh
var=exp
echo ${var}port
```
すると，変数 var を正しく解釈され，"export" と出力されます。

[目次]

8. for 文

　シェルの for文は，繰り返し処理に使う値を明示します。

■for 文

     for 値 in 値1 値2 ...
     do
          処理
     done

「値1 値2 ...」の部分には，$* (標準入力) や `command` (コマンドの標準出力) を代入することも可能。また *txt とすれば拡張子 .txt のファイルすべてに対し同じ処理ができます。

#
# 例 13
#
#!/bin/sh

echo '# Example 13'

echo $# inputed
echo '+------------+'

for i in $*
do
   echo $i
done

echo '+------------+'

for i in "$*"
do
   echo $i
done

echo '+------------+'

for i in "$@"
do
   echo $i
done

実行例)
% sh script a b c 'd e f'
# Example 13
+------------+
4 inputed
+------------+
a
b
c
d
e
f
+------------+
a b c d e f
+------------+
a
b
c
d e f
%

［ノート］引数は４つと読んでいるが，$* には６つ入っている。シェルはメタ文字を取り除き，スペースで区切りられた部分を分解し，それを $* に格納するのである。そこで，ダブル・クウォーテイションで $@ を囲めば，４つになる。ちなみに，$@ をダブル・クウォーテイションで囲まないと $* と同じ結果となる。また，a b c 'd e f' の間のスペースは幾つ入れても同じ結果となる。

[目次]

9. while 文

　指定した条件が満たされる限り，同じ処理を繰り返します。

■while 文

     while 条件
     do
          処理
     done

#
# 例 14
#
#!/bin/sh

echo -n 'Enter your favorite integer: '
read num

i=0
while [ $i -le $num ]
do
   echo $i
   i=`expr $i + 1`
done

実行例)
% sh script
Enter your favorite integer: 167
0
1
2
3
.
.
.
166
167
%

[目次]

10. until 文

　while 文は，指定した条件が満たされる限り処理を繰り返しますが，逆に，指定した条件が満たされるまで処理を繰り返すのが until 文です。

■until 文

     until 条件
     do
          処理
     done

#
# 例 15
#
#!/bin/sh

echo -n 'Enter your favorite number: '
read num
echo "Sleeping $num seconds..."

i=0
until [ $i -ge $num ]
do
   echo -n '...'
   i=`expr $i + 1`
   sleep 1
   echo $i
done

実行例)
% sh script
Enter your favorite number: 7
Sleeping 7 seconds...
...1
...2
...3
...4
...5
...6
...7
%

[目次]

11. ループから抜ける：`break`

　for, while, until 文は，繰り返し作業（ループ）を行います。それは，指定した条件が満たされる，あるいは，満たされない場合に繰り返しますが，時として，その繰り返し作業を止めさせ，次の作業に移りたい場合もあるでしょう。このような「ループから抜ける」ための命令文が，break です。

■break n
ループ制御の内側から n 番目までを省略。 n を省略した場合，最も内側のループを抜ける。

#
# 例 16
#
#!/bin/sh
echo -n 'Enter your favorite number: '
read num
echo "Sleeping $num seconds..."
i=0
until [ $i -ge $num ]
do
   echo -n '...'
   i=`expr $i + 1`
   sleep 1
   echo $i
   if [ $i -ge 10 ]
   then
      echo "Hurry up!"
      break
   fi
done

実行例)
% sh script
Enter your favorite number: 60
Sleeping 60 seconds...
...1
...2
...3
...4
...5
...6
...7
...9
...10
Hurry up!
%

[目次]

12. ループ中の作業の一部を飛ばす：`continue`

　for, while, until 文では，do と done の間に幾つかの作業を記述します。しかし，時として，ある条件の下では，すべての作業をさせる必要がないときもあります。ループ内の作業の一部のみをさせ，ループ内の次に飛ばすのが continue です。

■continue n ループ制御の内側から n 番目までの後の処理を省略。 n を省略した場合，最も内側のループの処理を指定したところから飛ばす。

#
# 例 17
#
#!/bin/sh

echo '# Example 17'
echo 'Searching executables...'
for i in *
do
     if [ ! -x $i ]  
     then
          continue
     fi
     echo "===$i==="
done

実行例)
% sh script
# Example 17
Searching executables...
===MAIL===
===example.sh===
===hello.out===
%

[目次]

13. 関数

　同じ処理を何度となくさせる場合，その処理を「一つの関数」として設定し，スクリプト内でそれを呼び出せばその処理がいつでもできる方が，プログラムとしては簡明になります。この考え方を拡張すれば，１つ１つの小さな，しかし結果に意味・目的を持たせるような処理を「１つの関数」として設定し，関数の羅列でプログラムを組めば，プログラムは，飛躍的に見やすくなることでしょう。ここでは，先ず，数学の関数の考え方を復習し，その後，それをシェル・スクリプトでの関数の設定方法と呼び出し方を見ます。

13.1. 数学の関数

　変数 x にある値を代入すると，変数 y がある一定のルールの下にある値をとるとき，変数 y は変数 x の関数といい，その依存関係を y=f(x) などで表記し，変数 x を関数 f の独立変数，変数 y を従属変数と呼ぶのでした。独立変数 x はベクトルでもよいし，変数 y もベクトルかもしれません。関数の値（y の値）が，変数 x の任意の値に対し一定の場合，これも関数であり，「定値関数」と呼ばれるのも習ったことでしょう。通例，x の値が変われば，「一定のルール」に従い，y の値は変化します。

例：大小大きい方を出す関数
f(x₁, x₂) = max{x₁, x₂}
例えば，x₁ = 1, x₂ = 2 ならば，f(x₁, x₂) = 2.

13.2. シェルでの関数

　上の「一定のルール」を「定めた処理」と置き換えてみましょう。然らば，プログラミングにおける関数は，「予め処理を定める」ことで，関数に渡された値（入力）がその処理に従い，他の値（出力）に変換される仕組みということになります。シェルでの関数の定義方法，およびスクリプト内での変数の代入方法は，以下の通りです。

関数の定義
```
■関数の定義
関数名 ()
{
     処理
}
```
但し，関数は，それを呼び出す前に定義されていなければなりません。
関数の独立変数と呼出し方法
関数は，スクリプト内の変数を独立変数に持てます。しかし，特定の値を関数に代入したい場合，スクリプト内で次のように関数を呼び出せば良いです。
```
■関数の呼出し
関数名 値1 値2 ...
```
関数内では，値x を $x ($1,...,$9, または $*) で参照できます。もちろん，$# も使えます。

関数の従属変数

関数内で処理された結果（変数の値）は，すべてスクリプト内で参照できます。すなわち，関数内のすべての変数値が数学でいう従属変数です。しかし，次のようにすれば，ある特定の値のみを関数の値とすることができます。

関数名 ()
{
     処理
     return 従属変数
}

#
# 例 18
#
#!/bin/sh

### Function: f_max ###
f_max ()
{
     if [ max -lt $1 ]
     then
          max=$1
     fi
}

### MAIN ###
echo '# Example 18'
num=$*
if [ -z $num ]  
then
     echo -n 'Enter your favorite integers: '
     read num
fi
set $num
max=$1
shift
while [ $# -gt 0 ]
do
     f_max $1
     shift
done
  
echo "Maximum: $max"

実行例)
% sh script
# Example 18
Enter your favorite integers: 1 85 47 2 5 9 56 32 24 11 93
Maximum: 93
%

[目次]

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