bashとは？シェルの概要から他のシェルとの違いまで解説！

bashとは？

bashとはUNIX系システムで用いられているシェルで、フリーソフトウェア財団（Free Software Foundation、FSF）のGNUプロジェクトにより開発されました。bashとは、Bourne-again shellの頭文字をとった名称です。簡単に言うと、bashはBourne Shellのフリーソフトウェア版として機能を継承しつつ、C ShellやKornShellの機能を取り入れたシェルと言えます。

現在、bashはLinuxやMacOSおよびMicrosoft Windowsでも対応する代表的なシェルと位置づけれています。bashの関連情報は以下のサイトから入手可能です。 参考：GNU Bash

シェルとは、オペレーティングシステム（OS）の操作を行うためのコマンドインターフェイスを指します。OSをカーネル（核）と言う際に、その外側のインターフェイス機能を対比してシェル（殻）と呼んでいます。シェルは対話的（インタラクティブ）にユーザー操作要求を解釈し、必要な処理を実行します。

シェルのコマンドインターフェイスは、CLI形式のコマンドラインシェルが多くを占めています。CLIとはコマンドラインインターフェイス（Command Line Interface）の略です。コマンドラインシェルはシェル自体が解釈できる組み込みコマンドと、外部のコマンドやアプリケーションを起動する外部コマンド呼び出しが可能です。

シェルスクリプトとは、シェルで解釈される一連の手順から成るスクリプト言語を指します。シェルはコマンドインタプリタ機能があり、コマンド解釈を逐次実行します。そのため、CLIからの対話型実行、並びにシェルスクリプトを用いた一括実行が可能です。

CLIのメリットは、運用管理における作業手順の標準プロセス化が可能なことです。具体的には、作業の操作をコマンドラインに記述し実行できますので、スクリプト化によるバッチ処理や一括実行が可能です。このことにより、スクリプト実行による作業品質の均一化が可能です。さらに、複数の作業手順をスクリプト実行することで、運用管理の自動化が期待できます。

以上のことから、シェルの最大のメリットはシェルスクリプトが実行できることと言えます。

シェルは現在までに多くの派生版や改良版が登場しています。以下に、bash以外の代表的なシェルを紹介します。

・Bourne Shell（sh） Bourne Shellは、1977年に登場したシェルです。古くから使われていますがスクリプト言語はC言語と異なっています。対話的に操作する場合にコマンド編集等の機能が実装されていませんでした。

・C Shell（csh） C Shellは、BSD UNIXで配布されたシェルです。スクリプト言語はC言語に近い体系を取っています。同様に、C ShellはBourne Shellと比較してヒストリ機能やエイリアス機能を実装したことで、対話的な操作性が大幅に向上しました。加えて、ジョブコントロール機能によりフォアグランドジョブとバックグラウンドジョブの管理を可能にしました。

・KornShell（ksh） KornShellは、Bourne Shellの上位互換で、かつC Shellのメリットであった対話的操作の際のコマンド編集機能を実装したものです。

・派生シェル FreeBSDやmacOSで組み込まれているtcshは、C Shellの流れを汲みシェルです。同様に、Z shell（zsh）はBourne Shellを拡張したシェルでbash・ksh・tcshの機能を取り込んでいます。

bashはLinuxやmacOSには導入済みですので、そのまま利用可能です。もし、異なるバージョンを試してみたい場合は、GNUからgzファイルをダウンロードしたり、正規ディストリビューションを利用したりすることが可能です。

Windowsの場合は、Windows 10 用 Windows Subsystem for Linuxをインストールすることで、Bash on Ubuntu on Windowsが導入されます。 参考：Windows 10 用 Windows Subsystem for Linux のインストール ガイド

Windows 10 用 Windows Subsystem for Linuxは開発者モードでインストールされますので、必要なセキュリティ対策等は十分ご留意ください。インストール後の再起動を経てコマンドプロンプトまたはPowerShellでbashと入力することで、bashのインストール設定が開始します。作業完了後、スタートメニューに「Bash on Ubuntu on Windows」が追加されます。

bashの使い方は？

bashは現在デフォルトシェルとして広く利用されています。bashのリファレンスマニュアルはGNUで配布されています。しかしながら、リファレンスマニュアルは膨大ですので理解に時間を要します。ここでは利用方法の要点を中心に説明していきます。 参考：Bash Reference Manual

bashは対話型で実行することも可能ですし、スクリプトファイルを読み込んだりリダイレクト機能を用いて入出力先を変更したりすることも可能です。入力した文字は、空欄および#で始まるコメント行を除外して解釈され、実行されます。

システムのログインシェルとしてbashが設定されている場合は、そのままbashのコマンド入力が可能です。同様に、外部コマンドとしてbashを起動したり、シェルスクリプトの1行目のコメント行に実行プログラム名としてbashを #!/bin/bash のように明示的に指定したりすることでbashが起動されます。

bashは対話型で動作する他、シェルスクリプトと呼ばれるスクリプトファイルを読み込むことができます。スクリプトファイルはテキスト形式で作成しますので、viエディタ等普段利用されているエディタで作成します。

シェルスクリプトではbashの環境変数に応じた処理の追加や、コマンド解釈で必要とされる引用ルールに応じた文字列を引数として渡すことができます。bashではシェル組み込みコマンドや外部コマンドを適宜実行させることで、複雑な処理を実行可能です。さらに、複合コマンドを用いてより大規模な処理を登録することが可能です。

bashでは他のシェル同様に文字列の引用が可能です。コマンド引数とする際に必要な引用ルールを選択します。

・エスケープ文字（\） ・一重引用符（’） ・二重引用符（”） ・ANSI-C引用符（アラート、バックスペース、改行、タブ、8進16進数字等）

bashのシェル組み込みコマンドは、Bourne Shellから継承されたコマンドとbash固有のコマンドからなります。

Bourne Shellから継承されたコマンドは以下の通りです。 ・:（コロン） 　何もしない ・.（ピリオド） 　ファイル引数からコマンドを読み込み実行 ・break 　終了 ・cd 　作業ディレクトリの変更 ・continue 　ループ続行 ・eval 　ステータス評価 ・exec 　シェルの置き換え実行 ・exit 　終了 ・export 　環境変数の設定 ・getopts 　引数の解釈 ・hash 　ハッシュ情報の生成 ・pwd 　作業ディレクトリの表示 ・readonly 　読み取り専用変数の設定 ・return 　値を戻し終了 ・shift 　変数のシフト ・test 　exprの評価 ・times 　シェルとチャイルドプロセスのユーザ時間とシステム時間の表示 ・trap 　sigspecのトラップ設定 ・umask 　シェルプロセスのファイル作成マスクの指定 ・unset 　設定した変数や関数の削除

bash固有のシェル組み込みコマンド、並びにbashで拡張された組み込みコマンドは以下の通りです。

・alias 　変数の別名登録、表示 ・bind 　編集キーマップの割り当て変更・表示 ・builtin 　組込みシェルコマンドを明示的に実行 ・caller 　サブルーチンコールの情報表示 ・command 　外部コマンドの明示的実行 ・declare 　変数の属性設定 ・echo 　引数の出力 ・enable 　シェルの組み込みコマンドの有効化・無効化 ・help 　シェルの組み込みコマンドの情報表示 ・let 　シェル変数の演算確認 ・local 　ローカル変数の割り当て ・logout 　ログインシェルの終了 ・mapfile 　ファイルインデックスの作成 ・printf 　指定した書式での出力 ・read 　行単位入力 ・readarray 　行単位入力値を配列に格納 ・source 　Bourne shellの・と同等 ・type 　コマンド名実行時の解釈表示 ・typeset 　KornShellと互換性維持、declareと同等 ・ulimit 　プロセスの制限設定と表示 ・unalias 　aliasのリストから登録名を削除

その他シェルの属性変更と追加オプション設定のために、setとshoptが組み込みコマンドとして用意されています。

bashでは複合コマンドを用いて、複雑な処理をシェルスクリプトでプログラミング実装することができます。

最初にループ構造として、以下のコマンドをサポートします。 ・until 　終了条件の指定 ・while 　繰り返し条件の指定 ・for 　実行回数の指定

次に条件分岐として、次のコマンドをサポートします。 ・if 　条件指定 ・case 　パターンマッチング ・select 　リスト選択

最後にグループ化コマンドでは、以下のコマンドをサポートします。 ・(コマンド) 　コマンドをカッコで囲みサブシェル処理をグループ化します。 ・{リスト;} 　現在のシェルコンテキストで処理をグループ実行します。

bashではジョブコントロールのために、以下の組み込みコマンドが用意されています。

・bg 　ジョブをバックグラウンドで再開 ・fg 　指定ジョブをフォアグラウンドで実行 ・jobs 　ジョブの表示 ・kill 　ジョブのシグナル終了 ・wait 　指定プロセスの終了待機 ・disown 　ジョブテーブルから指定ジョブの削除、シグナル設定 ・suspend 　シェルの実行一時停止

bashに慣れたらシェルスクリプトに挑戦しましょう

シェルスクリプトは、一連のコマンド操作を自動的に実行します。シェルスクリプトを起動するだけですから作業に不慣れな方にとっても実行可能で、作業品質の平準化が図られます。さらに、複雑な処理を条件処理することで、大規模で複雑な処理を実行可能です。この作業により、運用の自動化が近づきます。ぜひとも挑戦してみてください。