bashで文字列を切り出す方法を解説

bashで文字列を切り出す方法はいくつかあります。本記事では、その中でも主な方法を説明します。具体的には、パラメータ展開、cut、awk、sed、grepを使った方法です。

パラメータ展開を使う方法

パラメータ展開はbashに組み込まれている機能で、変数から部分文字列を抽出することができます。外部コマンドを呼び出す必要がないため、処理速度が速いのが特徴です。

構文

${変数名:開始位置:長さ}

• 開始位置: 抽出を開始する位置（0から始まる）
• 長さ: 抽出する文字数（省略すると、開始位置から文字列の末尾まで）

例

文字列の先頭から3文字を抽出します。

str="Hello World"
echo ${str:0:3}  # 出力: Hel

5番目の文字から3文字を抽出します。

str="Hello World"
echo ${str:5:3}  # 出力: Wor

文字列の先頭から5文字目以降をすべて抽出します。

str="Hello World"
echo ${str:5}  # 出力: World

文字列の末尾から5文字を抽出します。

str="Hello World"
echo ${str: -5}  # 出力: World

文字列の末尾から5文字目から2文字を抽出します。

str="Hello World"
echo ${str: -5:2}  # 出力: Wo

cutコマンドを使う方法

cutコマンドは、ファイルから指定した部分を切り出すためのコマンドです。区切り文字（デリミタ）を指定して文字列を分割し、特定のフィールドを抽出できます。

構文

cut [オプション] [ファイル]

主なオプション

• d 区切り文字: 区切り文字を指定
• f 番号: 抽出するフィールド番号
• c 文字位置: 抽出する文字位置

例

カンマ区切りの文字列から2番目のフィールドを抽出します。

echo "apple,banana,cherry" | cut -d ',' -f 2  # 出力: banana

スペース区切りの文字列から1番目と3番目のフィールドを抽出します。

echo "user data info" | cut -d ' ' -f 1,3  # 出力: user info

文字列の2文字目から4文字目までを抽出します。

echo "Hello" | cut -c 2-4  # 出力: ell

awkを使う方法

awkはテキスト処理に特化したプログラミング言語で、より複雑な文字列操作が可能です。パターンマッチングと処理アクションを組み合わせて使用します。

構文

awk 'パターン {アクション}' [ファイル]

例

スペース区切りの文字列から2番目のフィールドを抽出します。

echo "Hello World Bash" | awk '{print $2}'  # 出力: World

カンマ区切りの文字列から最初のフィールドを抽出します。

echo "apple,banana,cherry" | awk -F ',' '{print $1}'  # 出力: apple

文字列の一部を正規表現で抽出します。

echo "ID: 12345, Name: John" | awk '{match($0, /ID: ([0-9]+)/, a); print a[1]}'  # 出力: 12345

sedを使う方法

sedはストリームエディタで、テキストの置換や抽出などの編集操作ができます。正規表現を使った高度なパターンマッチングが可能です。

構文

sed [オプション] 'コマンド' [ファイル]

主なコマンド

• s/パターン/置換文字列/ : 置換
• /パターン/p : パターンに一致する行を表示

例

文字列から特定のパターンを抽出

この正規表現の内容

• s/ : 置換コマンド
• User: : 「User: 」という文字列を検索
• (.*) : 括弧で囲んだ部分が抽出対象（任意の文字列）
• \1 : 1番目の括弧で囲んだ部分を参照
• /p : マッチした内容を出力（-nオプションと組み合わせて使用）

echo "User: John" | sed -n 's/User: \\(.*\\)/\\1/p'  # 出力: John

特定のパターンに一致する行全体を抽出

この正規表現の内容

• /ana/ : 文字列「ana」を含む行を検索
• p : マッチした行を出力（-nオプションと組み合わせて使用）

echo -e "apple\\nbanana\\ncherry" | sed -n '/ana/p'  # 出力: banana

文字列から特定の範囲を抽出

この正規表現の内容

• (.{3}) : 最初の3文字を捕捉（第1グループ）。「.」は任意の1文字、「{3}」は3回の繰り返し
• .{3} : 次の3文字（捕捉せずに飛ばす）
• (.{5}) : 次の5文字を捕捉（第2グループ）
• \1\2 : 第1グループと第2グループを結合して出力（中間の3文字を除く）

echo "Hello World" | sed 's/\\(.\\{3\\}\\).\\{3\\}\\(.\\{5\\}\\)/\\1\\2/'  # 出力: HelWorld

grepを使う方法

grepはパターンマッチングに特化したコマンドで、指定したパターンに一致する行を抽出できます。正規表現を使った検索が可能です。

構文

grep [オプション] パターン [ファイル]

主なオプション

• o: 一致した部分だけを表示
• P: Perl互換の正規表現を使用
• E: 拡張正規表現を使用

例

文字列から数字部分だけを抽出します。

echo "ID: 12345" | grep -o '[0-9]\\+'  # 出力: 12345

正規表現で特定のパターンを抽出します。

echo "Email: info@example.com" | grep -o -E '[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\\.[a-zA-Z]{2,}'  # 出力: info@example.com

複数行のテキストから特定のパターンを含む行を抽出します。

echo -e "apple\\nbanana\\ncherry" | grep "an"  # 出力: banana

使い分け

それぞれの方法には長所と短所があります。状況に応じて適切な方法を選びましょう。

• パラメータ展開:
  • 外部コマンドを使わないため最も高速
  • 変数内の文字列を位置指定で抽出する単純な場合に最適
  • 正規表現は使えない
• cutコマンド:
  • 区切り文字で分割された列データから特定の列を抽出するのに適している
  • CSVファイルなどの構造化データに有効
  • 複雑なパターンマッチングには不向き
• awkコマンド:
  • より複雑な文字列処理に対応可能
  • 条件分岐や計算などプログラミング的な処理ができる
  • 複数のフィールドを操作する場合に便利
  • 学習コストが高い
• sedコマンド:
  • パターンマッチングと置換が得意
  • 正規表現を使った抽出に適している
  • 構文が複雑で初心者には難しい場合がある
• grepコマンド:
  • パターンに一致する行の抽出に特化
  • oオプションで一致部分だけを抽出可能
  • 複雑な処理には不向き

まとめ

bashで文字列を切り出す方法として、パラメータ展開、cut、awk、sed、grepの5つの方法を紹介しました。

• 単純な位置指定の抽出ならパラメータ展開が最速
• 区切り文字でフィールドを抽出するならcutが簡単
• より複雑な文字列処理ならawkが柔軟
• 正規表現でのパターンマッチングならsedやgrepが便利

目的や状況に応じて、最適な方法を選択することで、効率的に文字列処理を行うことができます。bash上でのテキスト処理スキルを磨いて、シェルスクリプトの幅を広げていきましょう。