パイプとリダイレクトの活用術

はじめに

こんにちは！今日は Linux の「パイプ」と「リダイレクト」について学びましょう。これらは一見難しそうに聞こえるかもしれませんが、実は水道管をつないだり、水の流れを変えたりするのと同じような概念なんです。

これらの機能を使いこなせると、複雑な処理も簡単に書けるようになり、作業効率が格段に向上しますよ！

パイプとリダイレクトって何？

パイプ | は「つなぐ」

パイプは、あるコマンドの出力を次のコマンドの入力につなげる「配管」のような役割をします。記号は縦棒(|)を使います。

コマンド1 | コマンド2

これは「コマンド1の結果をコマンド2に渡す」という意味です。まるで工場のベルトコンベアーみたいですね！

リダイレクトは「向きを変える」

リダイレクトは、コマンドの出力先を画面からファイルに変えたり、ファイルの内容をコマンドに入力したりする機能です。

• > : 出力をファイルに保存(上書き)
• >> : 出力をファイルに追記
• < : ファイルから入力を読み込む

🎮 理解度チェック

リダイレクトの基本をマスターしよう

出力をファイルに保存する >

画面に表示される内容をファイルに保存できます：

$ echo "Hello, World!" > greeting.txt
$ ls -la > file_list.txt

ファイルに追記する >>

既存のファイルの最後に追加したい場合は >> を使います：

$ echo "2025-01-08: 今日の作業開始" > log.txt
$ echo "2025-01-08: タスク1完了" >> log.txt
$ echo "2025-01-08: タスク2完了" >> log.txt

日記やログファイルを作るときに便利ですね！

ファイルから入力を読み込む

ファイルの内容をコマンドに渡すことができます：

$ sort < unsorted_names.txt
$ wc -l < document.txt

これは「このファイルの内容を使って処理して」という指示です。

パイプで魔法のような連携を

基本的なパイプの使い方

複数のコマンドを | でつなげると、流れるような処理ができます：

$ ls -la | grep ".txt"

これは「ファイル一覧を表示して、その中から .txt を含む行だけ抜き出す」という意味です。

パイプの連鎖

3つ以上のコマンドもつなげられます：

$ cat names.txt | sort | uniq

これは「ファイルを表示 → 並び替え → 重複を削除」という流れです。まるで料理のレシピみたい！

標準入出力の3つの流れ

実は、コマンドには3つの「流れ」があるんです：

1. 標準入力(stdin): キーボードからの入力
2. 標準出力(stdout): 画面への通常の出力
3. 標準エラー出力(stderr): エラーメッセージの出力

エラーメッセージを制御する

エラーメッセージだけを別ファイルに保存できます：

# エラーメッセージをファイルに保存
$ command 2> error.log

# エラーメッセージを捨てる(表示しない)
$ command 2> /dev/null

/dev/null は「ブラックホール」みたいなもので、送られたデータは消えてなくなります。

すべての出力をまとめる

通常の出力もエラーも一緒にファイルに保存：

$ command > output.txt 2>&1

これは「標準出力を output.txt に、エラー出力も同じところに」という意味です。

🎮 理解度チェック

実践的な使用例

ログファイルの解析

アクセスログから特定の情報を抽出：

# 404エラーを起こしたIPアドレスを集計
$ grep " 404 " access.log | awk '{print $1}' | sort | uniq -c | sort -nr

# 今日のエラーログだけを見る
$ grep "ERROR" app.log | grep "2025-01-08" | tail -20

システム情報の収集

# メモリを大量に使っているプロセスTOP10
$ ps aux | sort -k4 -nr | head -10

# 80%以上使用しているディスクを警告
$ df -h | awk '$5+0 > 80 {print "警告: " $6 " は " $5 " 使用中"}'

テキストデータの処理

# 文書内の単語を頻度順に表示
$ cat document.txt | tr ' ' '\n' | sort | uniq -c | sort -nr | head -20

# CSVファイルの特定列だけ抽出
$ cut -d',' -f2,3 data.csv | sort

便利な応用テクニック

tee コマンド：画面表示しながら保存

tee を使うと、画面に表示しながら同時にファイルにも保存できます：

$ ls -la | tee file_list.txt
$ command | tee -a log.txt  # -a で追記モード

T字路で水が分岐するイメージですね！

ヒアドキュメント：複数行をまとめて入力

$ cat << EOF > config.txt
server_name=localhost
port=8080
debug=true
EOF

EOF(End Of File)までの内容をまとめて入力できます。設定ファイルを作るときに便利！

よくある間違いと対処法

無駄な cat の使用

# 非効率
$ cat file.txt | grep pattern

# 効率的
$ grep pattern file.txt

直接ファイルを指定できるコマンドには、わざわざ cat を使う必要はありません。

パイプラインのデバッグ

複雑なパイプラインがうまく動かないときは、途中経過を確認しましょう：

# 各段階の出力を確認
$ command1 | tee debug1.txt | command2 | tee debug2.txt | command3

🎮 理解度チェック

パイプとリダイレクトのベストプラクティス

可読性を大切に

長いパイプラインは改行で見やすく：

$ cat large_file.txt \
  | grep "重要" \
  | awk '{print $2, $3}' \
  | sort -u \
  | head -20

バックスラッシュ(\\)で改行できます。

安全に作業する

上書き防止の設定：

$ set -o noclobber  # 上書き防止モード
$ echo "data" > existing_file.txt  # エラーになる
$ echo "data" >| existing_file.txt  # 強制的に上書き

エラー処理を忘れずに

$ set -o pipefail  # パイプライン内のエラーを検出
$ command1 | command2 | command3
$ echo $?  # 終了ステータスを確認(0なら成功)

📝 まとめ

今日はパイプとリダイレクトについて学びました！

• パイプ(|)はコマンドをつなげる配管
• リダイレクト(>、>>、<)は入出力の向きを変える
• 標準出力と標準エラー出力は別々に制御できる
• tee で画面表示とファイル保存を同時に実行
• 複雑な処理も小さなコマンドの組み合わせで実現可能

最初は | と > の基本的な使い方から始めて、徐々に複雑な組み合わせに挑戦していきましょう。実際の作業で使っているうちに、自然と身についていきますよ！

次はgrepコマンドで文字列検索を学んで、パイプと組み合わせた強力な検索技術を身につけませんか？