開発運用

シェルスクリプトでの計算

最終更新： 2月 24, 2025
1 分の読み

シェルスクリプトにおいて、ユーザーからの入力を取得し、それに基づいて計算を行う方法について詳しく解説します。シェルスクリプトは、UNIX系のオペレーティングシステム（LinuxやmacOSなど）で使用されるコマンドラインインターフェースを操作するためのスクリプト言語であり、日常的なタスクの自動化やシステム管理の効率化に役立ちます。ここでは、ユーザーから入力を受け取り、それに基づいて基本的な計算を行う方法を紹介します。

1. シェルスクリプトにおけるユーザー入力の取得

シェルスクリプトでユーザー入力を取得するには、read コマンドを使用します。このコマンドは、ユーザーからの入力を変数に格納するために使用されます。

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例: ユーザーから数値を入力させる

bash
#!/bin/bash

# ユーザーに数値を入力させる
echo "最初の数値を入力してください:"
read num1

echo "2番目の数値を入力してください:"
read num2

# ユーザーから入力された数値を表示
echo "最初の数値: $num1"
echo "2番目の数値: $num2"

このスクリプトを実行すると、最初に「最初の数値を入力してください:」というメッセージが表示され、その後に数値を入力すると、次に「2番目の数値を入力してください:」というメッセージが表示され、再度数値の入力を求められます。入力された値は変数 num1 と num2 に格納され、その後に表示されます。

2. ユーザー入力を用いた計算の実行

シェルスクリプトで計算を行うには、入力された値を数値として扱い、基本的な算術演算を行います。シェルスクリプトでは、$((...)) の構文を使用して算術計算を実行できます。

例: 2つの数値の足し算

bash
#!/bin/bash

# ユーザーから2つの数値を入力させる
echo "最初の数値を入力してください:"
read num1

echo "2番目の数値を入力してください:"
read num2

# 足し算を行う
sum=$((num1 + num2))

# 結果を表示
echo "2つの数値の合計は: $sum"

このスクリプトでは、ユーザーから入力された2つの数値を加算し、その結果を表示します。$((...)) を使用することで、シェルスクリプト内で簡単に算術計算ができます。

3. 他の算術演算の使用

シェルスクリプトでは、加算だけでなく、減算、乗算、除算などの基本的な算術演算も簡単に実行できます。以下に、各演算子を示します。

  • 加算: $((num1 + num2))
  • 減算: $((num1 - num2))
  • 乗算: $((num1 * num2))
  • 除算: $((num1 / num2))
  • 剰余: $((num1 % num2))

例: 減算、乗算、除算

bash
#!/bin/bash

# ユーザーから2つの数値を入力させる
echo "最初の数値を入力してください:"
read num1

echo "2番目の数値を入力してください:"
read num2

# 減算を行う
difference=$((num1 - num2))
echo "2つの数値の差は: $difference"

# 乗算を行う
product=$((num1 * num2))
echo "2つの数値の積は: $product"

# 除算を行う
quotient=$((num1 / num2))
echo "2つの数値の商は: $quotient"

このスクリプトでは、加算以外にも、ユーザーが入力した2つの数値に対して減算、乗算、除算を行い、それぞれの結果を表示します。

4. ユーザー入力の検証

シェルスクリプトでは、ユーザーが入力した値が適切な数値であるかどうかを確認することが重要です。入力された値が数値であるかどうかを確認するために、if 文と正規表現を使用することができます。

例: 数値入力の検証

bash
#!/bin/bash

# 数値の入力を受け付ける関数
get_number() {
    while true; do
        echo "数値を入力してください:"
        read num
        # 正規表現で数値を確認
        if [[ $num =~ ^[0-9]+$ ]]; then
            echo "入力された数値は: $num"
            break
        else
            echo "無効な入力です。数値を入力してください。"
        fi
    done
}

# 数値を取得
get_number

このスクリプトでは、ユーザーに数値を入力させ、正規表現 ^[0-9]+$ を使用して、その入力が数値であるかどうかをチェックします。無効な入力があった場合は、再度入力を促します。

5. 複雑な計算と関数の使用

シェルスクリプトでは、計算を関数に分けて整理することも可能です。これにより、コードがより読みやすく、再利用可能になります。

例: 関数を使って計算を行う

bash
#!/bin/bash

# 足し算を行う関数
add_numbers() {
    local num1=$1
    local num2=$2
    echo $((num1 + num2))
}

# 減算を行う関数
subtract_numbers() {
    local num1=$1
    local num2=$2
    echo $((num1 - num2))
}

# 2つの数値を入力
echo "最初の数値を入力してください:"
read num1
echo "2番目の数値を入力してください:"
read num2

# 関数を呼び出して計算を実行
sum=$(add_numbers $num1 $num2)
echo "2つの数値の合計は: $sum"

difference=$(subtract_numbers $num1 $num2)
echo "2つの数値の差は: $difference"

このスクリプトでは、計算を行うための関数を定義し、ユーザーから入力された数値を関数に渡して計算を行います。これにより、同じ計算を複数回行いたい場合にも、簡単に再利用することができます。

結論

シェルスクリプトでユーザーからの入力を取得し、その入力に基づいて計算を行うことは非常に便利で効率的です。基本的な算術演算を行うためには、$((...)) を使用し、入力の検証には正規表現を活用することができます。また、複雑な計算が必要な場合には関数を使ってコードを整理することができます。シェルスクリプトを使いこなすことで、日々の作業を自動化し、より効率的に作業を進めることができます。

最終更新： 2月 24, 2025
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