入門編：パイプライン・リダイレクト・プロセス間通信

標準入出力の概念、ファイルや別ストリームへ出力を切り替えるリダイレクト、コマンド同士を接続するパイプライン、およびコマンド置換の仕組みを解説します。

標準入出力とファイルディスクリプタ

Unix 系 OS のプロセスは、実行時に3つの標準的な入出力ストリーム（ファイルディスクリプタ: FD）を自動的に開きます。

通常の実行結果（正常系）は stdout に、警告やエラーメッセージ（異常系）は stderr に出力されるよう設計されています。

リダイレクト構文（入出力の切り替え）

出力先をファイルに変更したり、ファイルからデータを読み込んだりする構文です。

» 出力のリダイレクト

# 標準出力をファイルに書き込む（上書き）
echo "Hello, World" > output.txt

# 標準出力をファイルの末尾に追記する
echo "New line" >> output.txt

# エラー出力のみをログファイルに保存する
ls /non_existent_path 2> error.log

# 標準出力と標準エラー出力の両方を同じファイルに保存する
make build > build.log 2>&1

# 不要なメッセージ（正常・エラーとも）を完全に破棄する
command_to_run > /dev/null 2>&1

» 入力のリダイレクトとヒアドキュメント

# ファイルの内容を標準入力として渡す
sort < unsorted.txt

# 複数行のテキストを直接渡す（ヒアドキュメント）
cat <<EOF > config.yaml
server:
  host: 127.0.0.1
  port: 8080
EOF

# 単一の文字列を標準入力として渡す（ヒアストリング）
grep "error" <<< "system info: unexpected error occurred"

パイプライン（|）と tee コマンド

パイプライン演算子（|）を使用すると、左側のコマンドの標準出力（stdout）を、右側のコマンドの標準入力（stdin）に直接渡すことができます。

# 実行中プロセス一覧から node を含む行を検索し、行数をカウントする
ps aux | grep "[n]ode" | wc -l

» tee コマンド（分岐）

パイプラインの途中で出力を画面に表示しつつ、同時にファイルへも保存したい場合は tee コマンドを挟みます。

# ビルドログを画面で見ながらファイルにも記録
./build.sh | tee build.log

コマンド置換とプロセス置換

コマンドの実行結果を変数に代入したり、ファイルのように扱ったりする強力な構文です。

» コマンド置換（$(...)）

実行結果の文字列をその場に展開します。古いバッククォート構文（`...`）に比べ、ネストが容易で可読性に優れています。

# 現在日付を変数に格納
CURRENT_DATE=$(date "+%Y-%m-%d")
echo "Backup date: $CURRENT_DATE"

# バックアップアーカイブの作成
tar -czf "backup-$(date +%Y%m%d).tar.gz" ./data

» プロセス置換（<(...)）

コマンドの出力を一時的な名前付きパイプとして扱い、ファイルパスを要求するコマンドに直接渡すことができます。

# 2つのコマンドの出力結果の差分を直接比較（一時ファイルの作成が不要）
diff -u <(ls -1 dir_a) <(ls -1 dir_b)