シェバン (Unix)

コンピューターの世界では、シバンとは、スクリプトの先頭にある、数字記号（シャープまたはハッシュとも呼ばれる）と感嘆符（バンとも呼ばれる）の文字で構成される文字シーケンス#! のことです。これは、シャープエクスクラメーション、シャバン、^{[1] [2]}ハッシュバン、^{[3] [4]}パウンドバン、^{[5] [6]}またはハッシュプリングとも呼ばれます。^[7]

シェバン付きのテキストファイルをUnix系オペレーティングシステムの実行ファイルとして使用すると、プログラムローダーのメカニズムはファイルの最初の行の残りをインタープリタ指令として解析します。ローダーは指定されたインタープリタプログラムを実行し、スクリプトを実行しようとしたときに最初に使用されたパスを引数として渡します。これにより、プログラムはファイルを入力データとして使用できるようになります。^[8]たとえば、スクリプトの名前がパス path /to/scriptで、行 で始まる場合#!/bin/sh、プログラムローダーはプログラム/bin/shを実行するように指示され、path/to/script を最初の引数として渡します。

多くのスクリプト言語では「#」文字がコメントマーカーであるため、シェバン行は通常インタープリタによって無視されます。コメントの開始にハッシュマークを使用しない一部の言語インタープリタは、その目的を認識してシェバン行を無視する場合があります。^[9]

シェバンインタープリタ指令の形式は以下の通りである: ^[8]

#!インタープリタ[オプション引数]

ここで、interpreter は実行可能プログラムへのパスです。 #!とinterpretationの間のスペースはオプションです。 interpretation の前後には、任意の数のスペースまたはタブを置くことができます。optional -arg には、行末までの余分なスペースが含まれます。

Linuxでは、インタープリタによって指定されたファイルは、実行権限があり、次のいずれかである場合に実行できます。

• ELFバイナリなどのネイティブ実行ファイル
• binfmt_miscメカニズムを介してインタープリタが登録されたあらゆる種類のファイル( wine を使用して Microsoft .exeバイナリを実行する場合など)
• シェバンで始まる別のスクリプト

Linux およびMinixでは、インタープリタはスクリプトになることもできます。シェバンとラッパーの連鎖により、遭遇したスクリプトを逆順にパラメータとして取得する、直接実行可能なファイルが生成されます。たとえば、ファイル/bin/AがELF形式の実行可能ファイルで、ファイル/bin/Bにシェバンが含まれ#!/bin/A optparam、ファイル/bin/Cにシェバンが含まれる場合、ファイル/bin/C#!/bin/Bを実行すると が解決され、最終的に が解決されます。 /bin/B /bin/C/bin/A optparam /bin/B /bin/C

SolarisやDarwin由来のオペレーティングシステム（ macOSなど）では、インタープリタで指定されるファイルは実行可能バイナリである必要があり、それ自体がスクリプトであってはなりません。^[10]

典型的なシェバン行をいくつか示します。

• #!/bin/sh– /binディレクトリにあると想定されるBourneシェルまたは互換シェルを使用してファイルを実行します。
• #!/bin/bash– Bashシェルを使用してファイルを実行する
• #!/usr/bin/pwsh– PowerShellを使用してファイルを実行する
• #!/usr/bin/env python3– envプログラム検索パスを使用してPythonインタープリターで実行します
• #!/bin/false– 何もせず、失敗を示すゼロ以外の終了ステータス.を返します。sh /bash のコマンド、 csh/tcsh のコマンド、または .profile、.cshrc、.login ファイルなど、特定のコンテキストで実行されることを意図したスクリプト ファイルのスタンドアロン実行を防止するために使用sourceされます。

シェバン行には、インタープリタに渡される特定のオプションを含めることができます。ただし、実装によってオプションの解析動作は異なります。移植性のために、空白を埋め込まずにオプションを 1 つだけ指定する必要があります。^[11]移植性に関するさらなるガイドラインについては以下を参照してください。

インタープリタ ディレクティブを使用すると、コマンド ラインでスクリプトの前にインタープリタを付ける必要がなくなり、スクリプトとデータ ファイルをコマンドとして使用できるようになります。これにより、ユーザーや他のプログラムから実装の詳細を隠すことができます。

たとえば、最初の行を持つスクリプトを考えてみましょう。これは、 、^[12]#!/bin/sh -xなどのファイルパスと、やなどのパラメータを指定するだけで呼び出すことができます。 some/path/to/foobarbaz

some/path/to/foo バー バズ

この場合、元のコマンドが呼び出されたかのように 、パラメータ、、、および/bin/shが代わりに呼び出されます。-xsome/path/to/foobarbaz

/bin/sh -x some/path/to/foo bar baz

ほとんどのインタープリタは、スクリプトで使用できる追加の引数を作成します。 がPOSIX 互換シェル/bin/shの場合、と は位置パラメータ配列 としてスクリプトに提示され、 はそれぞれパラメータととして個別に提示されます。 barbaz"$@""$1""$2"

最初の#はPOSIX シェル言語 (および他の多くのインタープリタが理解する言語)でコメントを導入するために使用される文字であるため、shebang 行全体がインタープリタによって無視されます。ただし、shebang 行を無視するかどうかはインタープリタ次第であり、すべてのインタープリタがそうするわけではありません。したがって、次の 2 行で構成されるスクリプトは、実行時に両方の行を単純に出力します。

#!/bin/cat
こんにちは世界！

ファイル拡張子と解釈アプリケーション間のグローバルな関連付けリストの使用と比較すると、インタープリタ ディレクティブ方式では、管理者権限なしで、グローバル システム レベルでは認識されていないインタープリタを使用できます。また、ファイル名拡張子の 名前空間(1 つのファイル拡張子が複数のファイル タイプを参照する場合) をオーバーロードせずに、特定のインタープリタを選択でき、他のプログラムによる呼び出し構文を変更せずにスクリプトの実装言語を変更できます。スクリプトの呼び出し側は、使用するインタープリタを指定するのはスクリプト自体であるため、実装言語が何であるかを知る必要はありません。

Shebang は、システム実行可能ファイルへの絶対パス(または現在の作業ディレクトリに対する相対パス) を指定する必要があります。これは、非標準のファイル システム レイアウトを持つシステムでは問題を引き起こす可能性があります。システムがかなり標準的なパスを持っている場合でも、同じオペレーティング システムのバリアントでは、目的のインタープリターの場所が異なる可能性があります。たとえば、Python は、一般ユーザーがインストールした場合は、/usr/bin/python3 、 /usr/local/bin/python3、または/home/username/bin/python3などにある可能性があります。

POSIX シェルにも同様の問題がある。POSIX では名前がshであることのみが求められ、パスは必須ではなかったためである。一般的な値は/bin/shであるが、Solaris などの一部のシステムでは POSIX 互換シェルが/usr/xpg4/bin/shにある。^[13]多くのLinuxシステムでは、/bin/sh はBourne Again シェル(BASH) である/bin/bashへのハードリンクまたはシンボリックリンクである。shを指すシェバンを維持しながら bash 固有の構文を使用することも移植性がない。^[14]

このため、スクリプトをあるコンピュータから別のコンピュータにコピーした後、スクリプトにコード化されたパスが新しいマシンに適用されない可能性があるため、シェバン行を編集する必要がある場合があります。これは、インタプリタの配置に関する過去の規則の一貫性に依存します。この理由と、POSIX がパス名を標準化していないため、POSIX はこの機能を標準化していません。[15] GNU Autoconfツール^は、マクロAC_SYS_INTERPRETER を使用してシステム サポートをテストできます。^[16]

多くの場合、プログラム/usr/bin/env を使用すると、間接レベルを導入することでこの制限を回避できます。次の例のように、その後に/usr/bin/envが続き、その後に完全なパスなしで目的のコマンドが続きます。 #!

#!/usr/bin/envsh

これが機能するのは、パス/usr/bin/envがenvユーティリティでよく使用され、ユーザーの$PATHで見つかった最初のsh (通常は/bin/sh )が呼び出されるためです。

この特定の例 ( shを使用) の有用性は限られています。/bin/shも/usr/bin/envもユニバーサルではなく、それぞれが存在しないデバイスの数はほぼ同じです。より広義では、任意のスクリプトに#!/usr/bin/envを使用すると、 /bin/envのみがあり/usr/bin/envがないOpenServer 5.0.6 およびUnicos 9.0.2との移植性の問題がまだ残ります。

#!/usr/bin/env を使用すると実行時間接参照が行われ、システムのセキュリティが低下する可能性があります。このため、一部のコメンテーターはパッケージ化されたソフトウェアでの使用を推奨せず^[17]、「教育用の例」にのみ使用することを推奨しています。

もう一つの移植性の問題は、コマンド引数の解釈である。Linuxを含むいくつかのシステムでは引数を分割しない。^[18]例えば、最初の行でスクリプトを実行すると、

#!/usr/bin/env python3 -c

最初のスペースの後のすべてのテキストは単一の引数として扱われます。つまり、 2 つの引数ではなく 1 つの引数として/usr/bin/envpython3 -cに渡されます。Cygwinも同じように動作します。

追加のラッパーを使用することで、複雑なインタープリタの呼び出しが可能になります。FreeBSD 6.0 (2005) では、シェバン読み取りの動作を非分割に変更したため、envに-Sオプションが導入されました。このオプションは、 env に文字列自体を分割するように指示します。^[19] coreutils 8.30 (2018) 以降のGNU envユーティリティにもこの機能が含まれています。^{[20]このオプションを使用すると、分割によるカーネル側の移植性の問題が軽減されますが、} env がこの特定の拡張機能をサポートしているという要件が追加されます。

もう一つの問題は、スクリプトがシバン行の直後に復帰文字を含む場合です。これはおそらく、 Microsoft WindowsなどのDOS改行を使用するシステムで編集された結果です。一部のシステムでは、復帰文字がインタープリタコマンドの一部として解釈され、エラーメッセージが表示されます。^[21]

シバンは、実際には実行ファイル内のマジックナンバーの人間が読めるインスタンスであり、マジックバイト文字列は0x23 0x21で、これは#!のASCII 2 文字エンコードです。このマジックナンバーは、ファイルがスクリプトか実行可能バイナリかを判断する関数の「exec」ファミリーによって検出されます。シバンが存在すると、指定された実行可能ファイル (通常はスクリプト言語のインタープリタ) が実行されます。一部の古いバージョンの Unix では、通常のシバンの後にスペースとスラッシュ ( ) が続くと想定されていると主張されていますが^[22]、これは正しくないようです。^[11]むしろ、シバンの後の空白は伝統的に許可されており、以下の 1980 年の歴史的な電子メールで説明されているように、スペースで文書化されることもあります。 #! /

シェバン文字は、現在の Unix 系システムでスクリプトやその他のテキスト ファイルによく使用されるUTF-8を含む拡張 ASCIIエンコーディングでは同じ 2 バイトで表されます。ただし、UTF-8 ファイルはオプションのバイト オーダー マーク(BOM) で始まる場合があります。"exec" 関数がバイト0x23と0x21 を具体的に検出した場合、シェバンの前に BOM ( 0xEF 0xBB 0xBF ) があると、スクリプト インタープリターが実行されなくなります。一部の専門家は、この理由と、より広範な相互運用性と哲学的懸念から、 POSIX (Unix 系) スクリプトでバイト オーダー マークを使用しないことを推奨しています^{[23] 。さらに、UTF-8 では}エンディアンの問題がないため、バイト オーダー マークは必要ありません。バイト オーダー マークは、エンコーディングが UTF-8 であることを識別するためだけに使用されます^{[23] 。}

インタプリタ指令で始まる実行ファイルは単にスクリプトと呼ばれ、多くの場合、意図するインタプリタの名前または一般的な分類が前に付けられます。特徴的な2文字のshebangという名前は、それらの2つの一般的なUnix名を指して、SHArp bangまたはhaSH bangの不正確な短縮から来ている可能性があります。shebangのshに関する別の理論は、通常shebangで呼び出されるデフォルトのシェルshに由来するというものです。^[24]この用法は1989年12月までには一般的でした^[25]、おそらくそれ以前から使用されていました。

シバンは、ベル研究所のエディション 7と8の間にデニス リッチーによって導入されました。また、バークレーのコンピュータ サイエンス リサーチのBSDリリースにも追加されました (2.8BSD ^[26]に存在し、4.2BSD ではデフォルトで有効になっています)。AT&T ベル研究所のエディション 8 Unix およびそれ以降のエディションは一般にはリリースされなかったため、この機能が最初に広く知られるようになったのは BSD でした。

インタープリタ ディレクティブがないがシェル スクリプトはサポートされていることは、1979 年のバージョン 7 Unixのドキュメントで明らかです。 ^[27]代わりに、実行権限のあるファイルはシェルによって特別に処理され、(スクリプトの最初の文字 (":" や "#" など) に応じて) サブシェルが生成され、ファイルに含まれるコマンドが解釈されて実行されるという Bourne シェルの機能について説明されています。このモデルでは、スクリプトは Bourne シェル内から呼び出された場合にのみ他のコマンドとして動作します。オペレーティング システム自身のexec()システム コールを介してこのようなファイルを直接実行しようとすると失敗し、スクリプトが通常のシステム コマンドとして均一に動作できなくなります。

Unix系システムのその後のバージョンでは、この矛盾は解消された。デニス・リッチーは1980年1月にバージョン8 Unixでインタープリタディレクティブのカーネルサポートを導入し、次のように説明した。^[26]

uucp より 1980 年 1 月 10 日木曜日 01:37:58
>dmrより 1980年1月10日木曜日 04:25:49 研究から離れた場所

システムが変更され、実行中のファイルが
魔法の文字 #! で始まる行の残りの部分は理解されます
実行されたファイルのインタープリターの名前になります。
以前は（そして実際今でも）、シェルがこの作業の多くを実行していました。
実行モードでテキストファイル上で自動的に実行される
テキスト ファイル名がコマンドとして入力されたとき。
施設をシステムに組み込むと、次のようになります。
利点。

1) シェルスクリプトを実際の実行ファイルに近づける
なぜなら、それらは「exec」の主題になる可能性があるからです。

2) そのようなコマンドの実行中に「ps」を実行すると、実際の
'sh' の代わりに名前が表示されます。
同様に、会計も実名で行われます。

3) シェルスクリプトはユーザーIDを設定できます。[a]

4) 代替シェルを利用できる方が簡単です。
例えば、バークレーのcshが好きなら、
どのシェルがファイルを解釈するか。

5) 他の通訳者がよりスムーズに参加できるようになります。

この素晴らしい機会を活用するために、
置く

  #! /bin/sh
 
シェル スクリプトの最初の行の左余白に。
! の後の空白は問題ありません。完全なパス名を使用してください (検索は行われません)。
現時点では行全体は16文字に制限されていますが、
この制限は引き上げられる予定です。

しかし、この機能の作成者は名前を付けなかった。^[29]

送信者:  "Ritchie,  Dennis  M  (Dennis)**  CTR  **"  <dmr@[redacted]>
宛先:  <[redacted]@ talisman.org >
日付: Thu, 19 Nov 2009 18:37:37 -0600件名: RE: # !<something>行を何と呼びますか? 
        

 適切な名前を付けたかどうかは思い出せません。
かなり遅くに届いたので、
UCBカンファレンスの誰かからこのアイデアをもらいました
バークレーUNIXで、私はおそらく最初に
実際にインストールしたわけではありませんが、私が思いついたアイデアでした
他の場所から。

名前については、おそらく次のような説明的なものになるでしょう
「ハッシュバン」はイギリス特有の味だが、
いずれにしても、私は特に愛称を使った覚えはない
建設のため。

インタプリタディレクティブのカーネルサポートは他のバージョンのUnixにも広がり、Linuxカーネルソースのfs/binfmt_script.cに最新の実装が見られます。^[30]

このメカニズムにより、スクリプトは、完全なシステム プログラムや他のスクリプトのインタープリターなど、通常のコンパイル プログラムが使用できるほぼすべてのコンテキストで使用できます。ただし、注意点として、カーネル サポートの初期バージョンでは、インタープリター ディレクティブの長さが約 32 文字 (最初の実装では 16 文字) に制限されていたり、インタープリター名をディレクティブ内のパラメーターから分離できなかったり、その他の問題があったりしました。さらに、最近のシステムでは、セキュリティ上の理由からメカニズム全体を制限または無効にすることができます (たとえば、多くのシステムでスクリプトの set-user-id サポートが無効になっています)。

注意: #! マジックナンバーの完全なカーネルサポートを備えたシステムでも、インタープリタディレクティブのないスクリプト (通常は実行権限が必要ですが) は、Bourne シェルのレガシースクリプト処理 (最近の多くの子孫にまだ存在) のおかげで、引き続き実行可能です。スクリプトは、ユーザーのデフォルトシェルによって解釈されます。

• binfmt_その他
• クランチバンLinux
• ファイルの関連付け
• URIフラグメント

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• #! - 私の知る限りの Unix の真実 (より一般的なアプローチ)
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