文字列操作（パラメータ展開）

変数の値の文字数を取得するには ${#変数名} を使います。

${#var}

name="桐生一馬"
echo ${#name}
4

配列に使うと要素数ではなく要素の文字数を返します。配列要素数は ${#array[@]} で取得します。

members=("桐生一馬" "真島吾朗" "秋山駿")
echo ${#members[@]}
3
echo ${#members[0]}
4

${var:offset:length} でオフセット位置から指定した長さ分の文字列を取り出します。オフセットは 0 始まりです。length を省略すると末尾まで取り出します。

${var:offset}
${var:offset:length}

filename="kamurocho_map.dat"
echo ${filename:10}
map.dat
echo ${filename:10:3}
map

オフセットに負の値を指定すると末尾から数えた位置になります。負の値は スペースを挟んで 書くか、括弧で囲みます（${var: -3} または ${var:(-3)}）。スペースなしで書くと後述のデフォルト値構文 ${var:-default} と混同されます。

filename="kamurocho_map.dat"
echo ${filename: -3}
dat

パターンに一致する部分を先頭または末尾から削除します。# は先頭から最短一致、## は先頭から最長一致、% は末尾から最短一致、%% は末尾から最長一致で削除します。

${var#pattern}   # 先頭から最短一致で削除
${var##pattern}  # 先頭から最長一致で削除
${var%pattern}   # 末尾から最短一致で削除
${var%%pattern}  # 末尾から最長一致で削除

パターンにはグロブ文字（*・?・[...]）が使えます。

ファイル名からディレクトリパスを削除して basename を取り出す例です。${path##*/} は先頭から */ の最長一致部分（最後の / まで）を削除します。

path="/home/kiryu/clan_roster.txt"
echo ${path#*/}
home/kiryu/clan_roster.txt
echo ${path##*/}
clan_roster.txt

拡張子を削除して dirname を取り出す例です。${path%/*} は末尾から /* の最短一致部分（最後の / 以降）を削除します。

path="/home/kiryu/clan_roster.txt"
echo ${path%.txt}
/home/kiryu/clan_roster
echo ${path%/*}
/home/kiryu

ログのタイムスタンププレフィックスを削除する例です。

line="2024-01-15 [INFO] Kiryu Kazuma logged in"
echo ${line#* }
[INFO] Kiryu Kazuma logged in

${var/pattern/replacement} は最初に一致したパターンを置換します。${var//pattern/replacement} は一致した全箇所を置換します。

${var/pattern/replacement}   # 最初の一致を置換
${var//pattern/replacement}  # すべての一致を置換

先頭一致のみ置換するには ${var/#pattern/replacement}、末尾一致のみ置換するには ${var/%pattern/replacement} を使います。

${var/#pattern/replacement}  # 先頭一致のみ置換
${var/%pattern/replacement}  # 末尾一致のみ置換

replacement を省略（または空文字）にすると削除と同じ動作になります。

CSV の区切り文字をタブに変換する例です。

record="Majima Goro,majima@example.com,Majima Family"
echo ${record/,/$'\t'}
Majima Goro	majima@example.com,Majima Family

全カンマをタブに変換する例です（// で全置換）。

record="Majima Goro,majima@example.com,Majima Family"
echo ${record//,/$'\t'}
Majima Goro	majima@example.com	Majima Family

ログファイル内のエラーキーワードを置換する例です。

log_entry="ERROR: majima_everywhere.log access denied"
echo ${log_entry/ERROR/WARN}
WARN: majima_everywhere.log access denied

Bash 4.0 以降では、パラメータ展開で大文字/小文字を変換できます。${var^^} は全文字を大文字に、${var,,} は全文字を小文字に変換します。${var^} は先頭1文字だけ大文字に、${var,} は先頭1文字だけ小文字にします。

${var^^}    # すべて大文字
${var,,}    # すべて小文字
${var^}     # 先頭1文字を大文字
${var,}     # 先頭1文字を小文字

パターンを指定すると、一致する文字のみ変換します（例: ${var^^[a-z]}）。

name="kiryu kazuma"
echo ${name^^}
KIRYU KAZUMA
echo ${name^}
Kiryu kazuma
echo ${name^^k}
Kiryu Kazuma

環境変数名を大文字に統一したり、ユーザー入力を正規化したりするのに使えます。

status="active"
echo ${status^^}
ACTIVE
echo "Status: ${status^^}"
Status: ACTIVE

変数が未定義またはnullの場合にデフォルト値を返したり、変数に値を代入したりできます。

${var:-default}   # 未定義またはnullのときdefaultを返す（変数は変更しない）
${var:=default}   # 未定義またはnullのときdefaultを返し、変数にも代入する
${var:+value}     # 定義済みかつnull以外のときvalueを返す（変数は変更しない）
${var:?error_msg} # 未定義またはnullのときerror_msgを表示してスクリプトを終了する

:- と := の違いは、後者が変数自体に代入する点です。コロン（:）を省くと未定義のみに反応し、null（空文字）は通過します。

unset clan
echo ${clan:-"Dojima Family"}
Dojima Family
echo $clan

clan=""
echo ${clan:-"Dojima Family"}
Dojima Family
echo ${clan-"Dojima Family"}

:= は変数にも代入するので、初期化に使えます。

unset logfile
echo ${logfile:=/var/log/clan_roster.log}
/var/log/clan_roster.log
echo $logfile
/var/log/clan_roster.log

:? はスクリプトの必須引数チェックに使えます。変数が未定義またはnullの場合、エラーメッセージを標準エラー出力に出してスクリプトを終了します（exit status 1）。

echo ${TARGET_DIR:?"TARGET_DIR が未設定です"}
bash: TARGET_DIR: TARGET_DIR が未設定です

パラメータ展開を組み合わせてファイルを処理するスクリプトです。ファイル名から拡張子を除いたベース名の取得・拡張子の抽出・バックアップ先ディレクトリのデフォルト値設定を行います。

clan_roster_backup.sh

#!/bin/bash

# 必須変数のチェック（未設定ならエラー終了）
INPUT_FILE=${1:?"使い方: $0 <ファイル名>"}
BACKUP_DIR=${BACKUP_DIR:-/tmp/backup}

# ファイル名の各部分を分解
filename=${INPUT_FILE##*/}      # ディレクトリ部分を除去
basename=${filename%.*}         # 拡張子を除去
ext=${filename##*.}             # 拡張子だけを取り出す
ext_lower=${ext,,}              # 拡張子を小文字に統一

echo "ファイル名: $filename"
echo "ベース名:   $basename"
echo "拡張子:     $ext_lower"
echo "バックアップ先: $BACKUP_DIR"

# バックアップ先が存在しなければ作成
[ -d "$BACKUP_DIR" ] || mkdir -p "$BACKUP_DIR"

# タイムスタンプ付きでコピー
timestamp=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
cp "$INPUT_FILE" "$BACKUP_DIR/${basename}_${timestamp}.${ext_lower}"
echo "バックアップ完了: ${basename}_${timestamp}.${ext_lower}"

bash clan_roster_backup.sh /home/kiryu/clan_roster.txt
ファイル名: clan_roster.txt
ベース名:   clan_roster
拡張子:     txt
バックアップ先: /tmp/backup
バックアップ完了: clan_roster_20240115_093012.txt

ログファイルのエントリを正規化するスクリプトです。キャラクター名を大文字に変換し、不正な区切り文字を正規化します。

normalize_log.sh

#!/bin/bash

LOGFILE=${1:-majima_everywhere.log}

while IFS= read -r line; do
    # タイムスタンププレフィックスを除去
    content=${line#*] }

    # カンマをパイプに統一
    normalized=${content//,/|}

    # 先頭を大文字に
    normalized=${normalized^}

    echo "$normalized"
done < "$LOGFILE"

パラメータ展開はサブシェルや外部プロセスを起動しないため、sed や awk、cut といった外部コマンドより高速です。大量のファイルをループ処理するスクリプトでは特に差が出ます。

ただし、正規表現は使えません（グロブパターンのみ）。複雑なパターンマッチや後方参照が必要な場合は sed や awk を使います。また、大文字/小文字変換（^^・,,）は Bash 4.0 以降の機能です。macOS のデフォルトシェルは Zsh に変わっていますが、macOS に同梱されている /bin/bash は Bash 3.2（ライセンスの都合）のため、^^・,, は使えません。Homebrew でインストールした Bash 5.x か Zsh を使うことで回避できます。

よくあるミス: # と % の方向を間違える

キーボード上で # は左側・% は右側にあります。これをそのまま覚えると「# = 左（先頭）から削除」「% = 右（末尾）から削除」と対応します。

先頭（左）からディレクトリ部分を削除してファイル名を取り出す例です。

path="/home/akiyama/real_estate_records.csv"
echo ${path##*/}
real_estate_records.csv

末尾（右）から拡張子を削除する場合は % を使います。# を誤って使うと意図しない結果になります。

path="/home/akiyama/real_estate_records.csv"
echo ${path%.csv}
/home/akiyama/real_estate_records
echo ${path#*.}
csv

NG: 末尾の拡張子を削除したいのに # を使ってしまった例です。

path="real_estate_records.csv"
echo ${path#*.csv}
real_estate_records.csv

${path#*.csv} は「先頭から *.csv に最短一致する部分を削除」しようとしますが、*.csv は先頭からのパターンなので、先頭が *.csv（任意文字列 + .csv）に一致するか判定されます。real_estate_records.csv はそのパターンに一致するため全体が削除されて空文字になります（Bash の挙動によっては元の文字列が返ることもあります）。末尾の拡張子を取り除くには ${path%.*} または ${path%.csv} を使います。

もう1つのよくあるミスは、## と % の組み合わせ（または # と %% の組み合わせ）の意味を混同することです。## は先頭からの最長一致で1回だけ削除します。//（置換の全置換）とは異なります。