シェルとは、Unix におけるユーザインターフェースを提供するプログラムのことだ。 ログインすると「%」と表示してくれる、あれである。 シェルはユーザの入力を受け付け、コマンドを読み取って実行する。 ひどく単純なプログラムに見えるが、実際には多種多様な機能を隠し持っている。

シェルのいいところは、気に入らなければ別のものと簡単に交換できるという点である。 FreeBSD の場合、標準でインストールされるシェルは sh と csh がある。 ports でインストールできるシェルには bash や tcsh、zsh などがある。 他に ksh などが有名だ。 これらのシェルは、コマンドを読み取り実行するという基本的な機能は同じだが、コマンドヒストリや環境変数の扱い方、シェルスクリプトの文法などが異なっている。 どれを使うかは好みの問題になってくるので、いくつか使ってみて決めるのがよいだろう。 ちなみに NetDaemon では、tcsh をベースに話を進めることにする。 というのも筆者が普段使っているのが tcsh だからだ。

最初に述べた通り、シェルはユーザの入力を受け付け、コマンドを読み取ってそれを実行する。 しかし実際にはそれ以上の処理を行ってくれている。 順番に紹介していこう。

ワイルドカードとは、特別な意味を持った文字のことで、様々な条件に合致するファイルを複数個指定したいときなどに威力を発揮する。 一般的なシェルで使えるワイルドカードは次の通りだ。

これらのワイルドカードの例と、一致するファイル名を挙げておこう。

このようなワイルドカードの展開は、コマンドが実行される前に行われる。 コマンドが引数を受け取るときには、すべてのワイルドカードは展開され、アルファベット順にソートされている。 このため、個々のコマンドがワイルドカードをサポートするという手間を省くことができる。

MS-DOS に馴染みのある人なら、ワイルドカードもご存じだと思う。 MS-DOS は Unix を真似ているが、すべてが完全に同じというわけではない。 ハマりそうな相違点を挙げておこう。

• [] や {} は MS-DOS にはなかったはずだ。
• MS-DOS の * は、8個の ? と等価だった。 つまり *a という指定は、「a で終わるファイル名」という意味にはならなかったし、 *4* という指定は「4という数字を含むファイル名」にはならなかった。 Unix のシェルは、きちんとそういう風にマッチする。
• MS-DOS のワイルドカードは、個々のコマンドが自力で展開していた。 command.com は何もしなかったのだ。 そのためワイルドカードをサポートしていないコマンドも少なからずあった。
• MS-DOS の「サポートしない」点にもいいことはあった。 「del *.*」のような指定をしたとき「全部消していいの？」と警告を出すことができたのだ。 Unix では、シェルが展開してしまった後なので、こういうケースで警告を出すことはできない。

リダイレクトは、コマンドの出力先を変更する機能だ。 多くの Unix コマンドは、標準入力からデータを読み込み、標準出力へ処理結果を出力するよう設計されている。 特に指定しない場合、標準入力はキーボード、標準出力はディスプレイとなっている。 リダイレクトは、この標準入力、標準出力を任意のファイルへ切り替える機能なのだ。

たとえば echo コマンドは、コマンドラインに書いた文字列を、改行を付けて標準出力に出力している。 普通標準出力はディスプレイなので、結果として画面に表示されるのだ。 リダイレクトを使えば、これをファイルに向けることができる。

% echo Hell, World.
Hell, World
% echo Hell, World >foo
% cat foo
Hell, World

例のように、> に続いて指定するファイル名が出力先ファイルとなる。

リダイレクト関連のコマンドを一覧にしておこう。

ヒア・ドキュメントはちょっと分かりづらいかもしれない。 コマンドラインよりは、シェルスクリプトで使うことが多いだろう。 `...` は、 たとえば「alpha という文字列を含むファイルをピックアップし、vi で編集したい」というときならこういう風に使える。

% vi `grep -l alpha *`

grep は -l オプションを指定すると、一致した行ではなくファイル名だけを表示する。 それが vi のコマンドラインへ展開され、vi が起動される。

パイプはリダイレクトに似ている。 パイプとは、あるコマンドの標準出力を別のコマンドの標準入力に連結する機能だ。 パイプを使うには、コマンド名の間に | を置くだけでよい。

たとえばディレクトリに何個のファイルがあるかを数えたければ、リストを表示する ls と、行数を数える wc を組み合わせればよい。

% ls
Makefile        ethernet.txt    make.txt        rc_conf.txt     wuftpd.txt
admin.txt       fbsdinst.txt    named.txt       route.txt       xntpd.txt
apache.txt      httpd_conf.txt  netmask.txt     routing.txt
apacheinst.txt  index.txt       network.txt     sendmail.txt
daemon.txt      inetd_conf.txt  ntp.txt         shell.txt
database.txt    ipaddress.txt   permission.txt  vi.txt
% ls n* | wc -l
      4

この例では、n で始まるファイルが何個あるのかを数えている。 答えは4個だ。

シェルは過去に実行したコマンドを覚えており、それらを簡単に呼び出す機能がある。 それがヒストリ機能だ。 古来コマンドヒストリは、直前のコマンドを繰り返すか、最初の数文字が一致するものを呼び出すが、具体的に起動番号を指定するかの原始的な方法しかなかった。 最近のシェルは、コマンドキー一発でヒストリをひとつずつ遡ることができるので大変便利だ。

環境変数はシェルが管理している変数で、シェルから起動されるコマンドも同様にこの変数を利用することができる。 身近な例でいけば、環境変数 PAGER にコマンドを設定しておくと、man コマンドを使うときのビューアとしてそのコマンドを使って表示してくれる。

環境変数はコマンドからの参照だけでなく、シェルスクリプトで使ったりコマンドラインで展開したりすることもできる。

環境変数の設定は、bourne シェル系と csh 系で大きく異なっている。 sh や bash では、値の設定は次のようにする。

$ PAGER=/usr/local/bin/jless
$ export PAGER

sh では、export を実行しておかないと、シェルが起動するコマンドに対してその環境変数は渡されない。 一方 csh では、このようになる。

% setenv PAGER /usr/local/bin/jless

設定した環境変数は、$ を付けることで参照することができる。

% echo $PAGER
/usr/local/bin/jless

シェルには、ワイルドカードや >、| など、特別な意味を持ったメタ文字が数多く存在する。 だがそれらの文字を、特別な意味なしに使いたいこともある。 また、コマンドラインではスペースは区切り文字としてコマンドに渡されてしまうので、スペースを含めてひとつのパターンにしたいときも困ってしまう。 そのようなメタ文字の意味を打ち消したいときに使えるのがエスケープと引用符だ。

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