# ============================================
# touch — ファイル作成とタイムスタンプ更新
# ============================================
 
# 空ファイルの作成（最も基本的な使い方）
touch file.txt                  # 空ファイル作成
touch file1.txt file2.txt file3.txt  # 複数ファイルを一度に作成
touch {a,b,c}.txt               # ブレース展開で一括作成
touch file{1..10}.txt           # file1.txt 〜 file10.txt を一括作成
touch {2024..2026}-{01..12}-report.csv  # 年月パターンで作成
 
# 既存ファイルのタイムスタンプ更新
touch existing-file.txt         # 現在の日時に更新
 
# タイムスタンプの指定
touch -t 202602161030 file.txt  # 2026/02/16 10:30 に設定
touch -t 202601010000 file.txt  # 2026/01/01 00:00 に設定
touch -d "2026-02-16 10:30:00" file.txt  # 日付文字列で指定（GNU）
touch -d "yesterday" file.txt   # 昨日の日付に設定
touch -d "2 days ago" file.txt  # 2日前に設定
 
# 参照ファイルと同じタイムスタンプに設定
touch -r reference.txt target.txt  # reference.txt と同じ日時にする
 
# 特定のタイムスタンプのみ変更
touch -a file.txt               # atime（アクセス日時）のみ更新
touch -m file.txt               # mtime（更新日時）のみ更新
 
# ファイルが存在しない場合は作成しない
touch -c nonexistent.txt        # ファイルが無ければ何もしない
 
# 実務的な活用
# 1. ロックファイルの作成
touch /tmp/myapp.lock
 
# 2. 設定ファイルのテンプレート作成
touch .env .env.example .gitignore README.md
 
# 3. ビルドシステムのタイムスタンプ操作
touch -r src/main.c build/output  # ソースと同じ日時にする

# ============================================
# テキストファイルの作成方法
# ============================================
 
# echo コマンド
echo "Hello, World!" > file.txt         # 上書き作成（>）
echo "Additional line" >> file.txt      # 追記（>>）
echo -e "Line 1\nLine 2\nLine 3" > file.txt  # 改行を含む
 
# printf コマンド（echo より制御しやすい）
printf "Name: %s\nAge: %d\n" "Taro" 30 > profile.txt
printf "%s\n" "line1" "line2" "line3" > file.txt
 
# cat とヒアドキュメント
cat > config.txt << 'EOF'
# 設定ファイル
database_host=localhost
database_port=5432
database_name=myapp
EOF
 
# ヒアドキュメント（変数展開あり）
DB_HOST="localhost"
cat > config.txt << EOF
database_host=${DB_HOST}
database_port=5432
EOF
 
# ヒアドキュメント（変数展開なし — シングルクォートで囲む）
cat > script.sh << 'SCRIPT'
#!/bin/bash
echo "Hello, $USER!"
echo "Today is $(date)"
SCRIPT
 
# tee コマンド（標準出力とファイルの両方に書き込み）
echo "Hello" | tee file.txt              # 画面にも表示してファイルにも書き込み
echo "World" | tee -a file.txt           # 追記モード
echo "secret" | sudo tee /etc/config     # sudo でのファイル書き込み
 
# /dev/null への書き込み（出力を捨てる）
command > /dev/null 2>&1                  # 標準出力と標準エラーを破棄

# ============================================
# mkdir — ディレクトリ作成
# ============================================
 
# 基本操作
mkdir dirname                   # ディレクトリ作成
mkdir dir1 dir2 dir3            # 複数ディレクトリを一度に作成
 
# ネストしたディレクトリを一気に作成（-p: parents）
mkdir -p path/to/nested/dir     # 中間ディレクトリも自動作成
mkdir -p project/{src,tests,docs,config}  # プロジェクト構造を一括作成
mkdir -p project/src/{components,pages,utils,styles}  # ネストした構造
 
# パーミッションを指定して作成
mkdir -m 700 secret_dir         # rwx------
mkdir -m 755 public_dir         # rwxr-xr-x
 
# 詳細表示
mkdir -v dirname                # 作成したことを表示
mkdir -pv path/to/nested        # 中間ディレクトリの作成も表示
 
# プロジェクト構造の一括作成
mkdir -p myproject/{src/{main,test}/{java,resources},docs,config,scripts,build}
 
# 日付ベースのディレクトリ作成
mkdir -p "backup/$(date +%Y/%m/%d)"  # backup/2026/02/16
 
# テンポラリディレクトリの作成
mktemp -d                       # /tmp/tmp.XXXXXXXXXX を作成
mktemp -d /tmp/myapp-XXXXXX     # パターン指定
TMPDIR=$(mktemp -d)             # 変数に格納して使う
# 使い終わったら削除
rm -rf "$TMPDIR"

# ============================================
# cp — ファイル・ディレクトリのコピー
# ============================================
 
# 基本操作
cp source.txt dest.txt          # ファイルコピー
cp source.txt /path/to/dir/     # ディレクトリにコピー（同名）
cp source.txt /path/to/dir/new_name.txt  # 新しい名前でコピー
 
# ディレクトリのコピー
cp -r source_dir/ dest_dir/     # 再帰的にコピー（-r: recursive）
cp -R source_dir/ dest_dir/     # -r と同じ（大文字R）
 
# 重要なオプション
cp -i source.txt dest.txt       # 上書き前に確認（interactive）
cp -n source.txt dest.txt       # 上書きしない（no-clobber）
cp -f source.txt dest.txt       # 強制上書き（force）
cp -v source.txt dest.txt       # 操作内容を表示（verbose）
 
# メタデータの保持
cp -p source.txt dest.txt       # パーミッション・タイムスタンプを保持
cp -a source/ dest/             # アーカイブモード（-dR --preserve=all と同等）
                                 # パーミッション、所有者、タイムスタンプ、
                                 # シンボリックリンク、拡張属性を全て保持
 
# バックアップ付きコピー（GNU拡張）
cp --backup=numbered file.txt dest/     # file.txt.~1~, file.txt.~2~ ...
cp --backup=simple file.txt dest/       # file.txt~ (チルダ付き)
cp -b file.txt dest/                    # デフォルトのバックアップ
 
# 更新されたファイルのみコピー
cp -u source.txt dest.txt       # dest が古い場合のみコピー
 
# スパースファイルの効率的なコピー
cp --sparse=auto large-file dest/  # スパース領域を保持
 
# 複数ファイルのコピー
cp file1.txt file2.txt file3.txt /dest/dir/
cp *.txt /dest/dir/             # ワイルドカードで一括コピー
cp -t /dest/dir/ file1 file2    # -t でターゲットを先に指定
 
# シンボリックリンクの扱い
cp -L symlink.txt dest/         # リンク先の実体をコピー（デフォルト）
cp -d symlink.txt dest/         # シンボリックリンクとしてコピー
cp -P symlink.txt dest/         # -d と同じ（POSIX）
 
# 進捗表示付きコピー（大きなファイル）
# cp 自体に進捗表示機能はないため、代替手段を使う
pv source.iso > dest.iso         # pv (pipe viewer) を使う
rsync -avh --progress source dest  # rsync の進捗表示
 
# 実践的な使い方
cp -av /etc/nginx/ /backup/nginx-$(date +%Y%m%d)/  # 日付付きバックアップ
cp -rp /home/user/project/ /backup/project/          # プロジェクトの完全バックアップ

# ============================================
# cp の注意すべきポイント
# ============================================
 
# 注意1: ディレクトリコピーのトレイリングスラッシュ
# 結果が異なる場合がある
cp -r source dest              # source → dest/source にコピーされる場合がある
cp -r source/ dest/            # source の中身を dest にコピー
 
# 注意2: シンボリックリンクの扱い
# デフォルトではリンク先の実体がコピーされる
cp symlink.txt copy.txt        # リンク先のファイルがコピーされる
cp -d symlink.txt copy.txt     # シンボリックリンクとしてコピーされる
 
# 注意3: 特殊ファイルのコピー
# /dev, /proc 配下のファイルは通常の cp ではコピーできない
 
# 注意4: SELinux / ACL の扱い
cp --preserve=all source dest  # SELinux コンテキスト、ACL も保持
 
# 注意5: クロスファイルシステムのコピー
# 異なるファイルシステム間でのコピーではinode番号が変わる
# ハードリンクの関係は保持されない
 
# 安全なコピーの習慣
# 1. 常に -i をつける（エイリアスとして設定推奨）
alias cp='cp -i'
 
# 2. 大量コピー前にドライランを行う（rsync -n）
rsync -avhn source/ dest/      # -n でドライラン
 
# 3. 重要なファイルはバックアップ付きでコピー
cp --backup=numbered important.conf /etc/

# ============================================
# mv — ファイルの移動・リネーム
# ============================================
 
# リネーム
mv old_name.txt new_name.txt    # ファイルのリネーム
mv old_dir/ new_dir/            # ディレクトリのリネーム
 
# 移動
mv file.txt /path/to/dir/      # ファイルを移動
mv file.txt /path/to/dir/new_name.txt  # 移動 + リネーム
mv dir1/ /path/to/dir2/        # ディレクトリを移動
 
# 重要なオプション
mv -i source dest               # 上書き前に確認（interactive）
mv -n source dest               # 上書きしない（no-clobber）
mv -f source dest               # 強制移動（force）
mv -v source dest               # 操作内容を表示（verbose）
 
# バックアップ付き移動（GNU拡張）
mv --backup=numbered file.txt dest/
mv -b file.txt dest/            # デフォルトのバックアップ
 
# 更新されたファイルのみ移動
mv -u source.txt dest.txt       # dest が古い場合のみ移動
 
# 複数ファイルの移動
mv file1.txt file2.txt file3.txt /dest/dir/
mv *.log /var/log/archive/      # ログファイルを一括移動
mv -t /dest/dir/ file1 file2    # -t でターゲットを先に指定
 
# mv の特性
# - 同一ファイルシステム内では瞬時（inode のリネームのみ）
# - 異なるファイルシステム間ではコピー+削除（時間がかかる）
 
# 安全な mv の習慣
alias mv='mv -i'               # 上書き確認をデフォルトに

# ============================================
# 一括リネームのテクニック
# ============================================
 
# rename コマンド（Perl版）
# Ubuntu/Debian: apt install rename
# macOS: brew install rename
 
# 基本的な使い方（Perl正規表現）
rename 's/\.txt$/\.md/' *.txt                 # .txt → .md
rename 's/old/new/' *.txt                     # ファイル名の old → new
rename 'y/A-Z/a-z/' *.JPG                    # 大文字 → 小文字
rename 's/^/prefix_/' *.txt                   # プレフィックス追加
rename 's/$/.bak/' *.conf                     # サフィックス追加
rename 's/\s/_/g' *                           # スペース → アンダースコア
rename 's/[^a-zA-Z0-9._-]/_/g' *             # 特殊文字を置換
 
# ドライラン（実行前の確認）
rename -n 's/\.txt$/\.md/' *.txt              # -n で実行せずに結果を表示
 
# mmv コマンド（マスムーブ）
# brew install mmv
mmv "*.txt" "#1.md"                           # .txt → .md
mmv "*.JPG" "#1.jpg"                          # .JPG → .jpg
mmv "chapter*" "ch*"                          # chapter → ch
 
# bash のループによるリネーム
for f in *.txt; do
    mv "$f" "${f%.txt}.md"                    # .txt → .md
done
 
for f in *.JPG; do
    mv "$f" "${f,,}"                          # 大文字 → 小文字（bash 4+）
done
 
# 連番リネーム
i=1
for f in *.jpg; do
    mv "$f" "photo_$(printf '%03d' $i).jpg"   # photo_001.jpg, photo_002.jpg, ...
    ((i++))
done
 
# zsh のzmv（zsh限定、強力なリネームツール）
autoload -Uz zmv
 
zmv '(*).txt' '$1.md'                         # .txt → .md
zmv '(*).JPG' '${1:l}.jpg'                   # 大文字 → 小文字 + .JPG → .jpg
zmv '(*)_(*)' '$2_$1'                         # パーツの入れ替え
zmv -n '(*).txt' '$1.md'                      # ドライラン
 
# 日付をファイル名に追加
for f in *.log; do
    date=$(stat -f "%Sm" -t "%Y%m%d" "$f" 2>/dev/null || stat -c "%y" "$f" 2>/dev/null | cut -d' ' -f1 | tr -d '-')
    mv "$f" "${date}_${f}"
done

# ============================================
# rm — ファイル・ディレクトリの削除
# ============================================
 
# 基本操作
rm file.txt                     # ファイル削除
rm file1.txt file2.txt file3.txt  # 複数ファイル削除
 
# ディレクトリの削除
rm -r directory/                # ディレクトリを再帰的に削除
rm -rf directory/               # 確認なしで強制削除
rmdir empty_dir                 # 空ディレクトリのみ削除（安全）
 
# 重要なオプション
rm -i file.txt                  # 削除前に確認（interactive）
rm -I *.txt                     # 3個以上 or 再帰削除時に1回確認（GNU）
rm -v file.txt                  # 削除内容を表示（verbose）
rm -d empty_dir                 # 空ディレクトリの削除（rmdir相当）
 
# ワイルドカードでの削除
rm *.tmp                        # .tmp ファイルを全削除
rm *.log                        # .log ファイルを全削除
rm -r __pycache__/              # Python キャッシュ削除
 
# 特殊なファイル名の削除
rm -- -filename.txt             # ハイフンで始まるファイル（-- でオプション終了）
rm ./-filename.txt              # パス指定でも可能
rm $'\x00file'                  # NULL文字を含むファイル名
 
# ============================================
# 危険なコマンド（絶対に注意！）
# ============================================
# rm -rf /                ← システム全体を削除（最悪のコマンド）
# rm -rf /*               ← 同上
# rm -rf ~                ← ホームディレクトリ全削除
# rm -rf *                ← カレントディレクトリの全ファイル削除
# rm -rf .                ← 一部のシステムで動作する（危険）
# rm -rf "$UNDEFINED"/*   ← 変数が未定義だと rm -rf /* になる！
 
# ============================================
# 安全対策
# ============================================
 
# 1. エイリアスで確認付きにする
alias rm='rm -i'
 
# 2. rm の代わりに trash を使う
# brew install trash-cli    # macOS
# sudo apt install trash-cli  # Ubuntu
trash file.txt                  # ゴミ箱に移動（復元可能）
trash-list                      # ゴミ箱の内容一覧
trash-restore                   # ゴミ箱から復元
trash-empty                     # ゴミ箱を空にする
 
# 3. 削除前に確認する習慣
ls *.tmp                        # まず対象を確認
rm *.tmp                        # 確認後に削除
 
# 4. 変数を使う前にチェック
if [ -n "$DIR" ]; then
    rm -rf "$DIR"
fi
 
# 5. --preserve-root（GNU rm のデフォルト）
rm -rf --preserve-root /        # / の削除を拒否（デフォルトで有効）
rm -rf --no-preserve-root /     # 保護を無効化（絶対に使わない）
 
# 6. safe-rm をインストール
# 重要なディレクトリの削除を防ぐラッパー
# apt install safe-rm

# ============================================
# find + rm で条件に基づく削除
# ============================================
 
# 古いファイルの削除
find /var/log -name "*.log" -mtime +30 -delete           # 30日以上前のログ
find /tmp -mtime +7 -delete                               # 7日以上前のtmpファイル
find . -name "*.bak" -mtime +90 -delete                   # 90日以上前のバックアップ
 
# サイズベースの削除
find . -type f -size +100M -delete                        # 100MB以上のファイル
find . -type f -size 0 -delete                            # 空ファイル
 
# 特定パターンの削除
find . -name "*.pyc" -delete                              # Python コンパイル済みファイル
find . -name "__pycache__" -type d -exec rm -rf {} +      # Python キャッシュ
find . -name ".DS_Store" -delete                          # macOS のメタデータ
find . -name "Thumbs.db" -delete                          # Windows のサムネイル
find . -name "*.swp" -delete                              # Vim のスワップファイル
find . -name "*~" -delete                                 # バックアップファイル
find . -name "node_modules" -type d -prune -exec rm -rf {} +  # node_modules
 
# 安全な削除（-exec で確認）
find . -name "*.tmp" -exec rm -i {} \;                    # 1つずつ確認
find . -name "*.tmp" -ok rm {} \;                         # -ok は常に確認
 
# ドライラン（削除対象の確認のみ）
find . -name "*.tmp" -print                               # 対象ファイルを表示
find . -name "*.tmp" -ls                                  # 詳細情報付きで表示
find /tmp -mtime +7 -ls                                   # 古いファイルの確認
 
# 確認後に削除するワークフロー
find . -name "*.tmp" -print > /tmp/delete_list.txt        # リストを作成
cat /tmp/delete_list.txt                                   # 内容を確認
xargs rm -v < /tmp/delete_list.txt                        # 確認後に削除

# ============================================
# ワイルドカードパターンの完全ガイド
# ============================================
 
# 基本パターン
*              # 任意の文字列（0文字以上）
?              # 任意の1文字
[abc]          # a, b, c のいずれか1文字
[a-z]          # a〜z の範囲の1文字
[A-Z]          # A〜Z の範囲の1文字
[0-9]          # 0〜9 の範囲の1文字
[!abc]         # a, b, c 以外の1文字（否定）
[^abc]         # 同上（一部のシェルで）
{foo,bar}      # foo または bar（ブレース展開 — グロブではなくシェルの機能）
 
# 使用例
ls *.md                         # 全 .md ファイル
ls *.{js,ts}                    # .js と .ts ファイル
ls image?.png                   # image1.png, image2.png 等
ls file[1-3].txt                # file1.txt, file2.txt, file3.txt
ls file[!0-9].txt               # file の後に数字以外が来るファイル
ls [A-Z]*.txt                   # 大文字で始まる .txt ファイル
ls data_202[0-6]*.csv           # data_2020 〜 data_2026 のCSV
 
# ブレース展開の活用
cp {main,test}.py /tmp/         # main.py と test.py をコピー
mkdir -p project/{src,tests,docs}  # 3ディレクトリ一括作成
mv file.{txt,bak}              # file.txt → file.bak にリネーム
echo {1..10}                    # 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
echo {01..10}                   # 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
echo {a..z}                     # a b c ... z
echo file{A,B,C}_{1..3}.txt    # fileA_1.txt fileA_2.txt ... fileC_3.txt
 
# ブレース展開とグロブの組み合わせ
ls src/**/*.{js,ts,jsx,tsx}     # src 以下の全JS/TSファイル
cp config/*.{yml,yaml,json} /backup/  # 設定ファイルをバックアップ

# ============================================
# 拡張グロブ（Extended Globbing）
# ============================================
 
# bash の拡張グロブを有効にする
shopt -s extglob
 
# パターン
*(pattern)     # 0回以上の繰り返し
+(pattern)     # 1回以上の繰り返し
?(pattern)     # 0回または1回
@(pattern)     # ちょうど1回
!(pattern)     # パターン以外
 
# 使用例
ls !(*.txt)                     # .txt 以外のファイル
ls !(*.bak|*.tmp)               # .bak と .tmp 以外
rm !(important.txt)             # important.txt 以外を削除
cp !(node_modules)/* /backup/   # node_modules 以外をコピー
ls @(*.jpg|*.png|*.gif)         # 画像ファイルのみ
 
# ============================================
# zsh のグロブ修飾子（Glob Qualifiers）
# ============================================
 
# zsh は標準で強力なグロブ機能を持つ
ls *.txt(.)                     # 通常のファイルのみ
ls *(/)                         # ディレクトリのみ
ls *(@)                         # シンボリックリンクのみ
ls *(*)                         # 実行可能ファイルのみ
ls *(m-7)                       # 7日以内に更新されたファイル
ls *(m+30)                      # 30日以上前に更新されたファイル
ls *(Lk+100)                    # 100KB以上のファイル
ls *(Lm+10)                     # 10MB以上のファイル
ls *(om)                        # 更新日時順（新しい順）
ls *(Om)                        # 更新日時順（古い順）
ls *(oL)                        # サイズ順（小さい順）
ls *(OL)                        # サイズ順（大きい順）
ls *(.om[1,5])                  # 最近更新されたファイルのトップ5
ls *(u:root:)                   # root が所有者のファイル
 
# 再帰グロブ（**）
ls **/*.md                      # サブディレクトリ含む全 .md ファイル
ls **/*.{js,ts}                 # サブディレクトリ含む全 JS/TS ファイル
 
# bash の再帰グロブを有効にする
shopt -s globstar               # bash 4+ で ** を有効化
ls **/*.md                      # zsh と同様に動作
 
# NULL グロブ（マッチしない場合にエラーにしない）
setopt NULL_GLOB                # zsh: マッチなしの場合は空に展開
shopt -s nullglob               # bash: マッチなしの場合は空に展開
 
# ドットファイルもグロブに含める
setopt GLOB_DOTS                # zsh: .* もマッチ
shopt -s dotglob                # bash: .* もマッチ

# ============================================
# rsync — 高機能なファイル同期ツール
# ============================================
 
# インストール（通常プリインストール済み）
brew install rsync              # macOS（最新版）
sudo apt install rsync          # Ubuntu/Debian
 
# 基本的な使い方
rsync -avh source/ dest/        # ローカル同期
# -a: アーカイブモード（-rlptgoD と同等）
#     -r: 再帰的
#     -l: シンボリックリンクを保持
#     -p: パーミッションを保持
#     -t: タイムスタンプを保持
#     -g: グループを保持
#     -o: オーナーを保持
#     -D: デバイスファイルとスペシャルファイルを保持
# -v: 詳細表示
# -h: 人間可読なサイズ表示
 
# トレイリングスラッシュの重要性
rsync -avh source/ dest/        # source の中身を dest にコピー
rsync -avh source dest/         # source ディレクトリ自体を dest にコピー
# → rsync -avh source dest/ は dest/source/ を作成する
 
# ドライラン（実行前の確認）
rsync -avhn source/ dest/       # -n でドライラン（実行しない）
rsync -avh --dry-run source/ dest/  # 同上
 
# 進捗表示
rsync -avh --progress source/ dest/           # ファイルごとの進捗
rsync -avh --info=progress2 source/ dest/     # 全体の進捗（%表示）
 
# 削除オプション（ソースに無いファイルをdestから削除）
rsync -avh --delete source/ dest/             # destの余分なファイルを削除
rsync -avh --delete-before source/ dest/      # 転送前に削除
rsync -avh --delete-after source/ dest/       # 転送後に削除
rsync -avh --delete-excluded source/ dest/    # 除外されたファイルも削除

# ============================================
# rsync の除外/包含パターン
# ============================================
 
# 除外パターン
rsync -avh --exclude='*.log' source/ dest/
rsync -avh --exclude='node_modules' source/ dest/
rsync -avh --exclude='.git' --exclude='*.tmp' source/ dest/
rsync -avh --exclude='*.{log,tmp,bak}' source/ dest/
 
# 除外ファイルからの読み込み
rsync -avh --exclude-from='exclude-list.txt' source/ dest/
 
# exclude-list.txt の内容例:
# node_modules
# .git
# *.log
# *.tmp
# __pycache__
# .DS_Store
# dist/
# build/
 
# 包含パターン（除外の中から特定のものだけ含める）
rsync -avh --include='*.py' --exclude='*' source/ dest/  # .py ファイルのみ
rsync -avh --include='*/' --include='*.py' --exclude='*' source/ dest/  # ディレクトリ構造を保持
 
# フィルタールール
rsync -avh --filter='- *.log' --filter='- node_modules/' source/ dest/
rsync -avh -f '- *.log' -f '- .git/' source/ dest/

# ============================================
# rsync のリモート同期（SSH経由）
# ============================================
 
# ローカル → リモート
rsync -avh source/ user@host:/path/to/dest/
rsync -avh -e "ssh -p 2222" source/ user@host:/path/to/dest/  # ポート指定
 
# リモート → ローカル
rsync -avh user@host:/path/to/source/ dest/
 
# 帯域制限
rsync -avh --bwlimit=1000 source/ user@host:dest/  # 1000 KB/s に制限
 
# 圧縮転送
rsync -avhz source/ user@host:dest/                 # -z で圧縮
 
# 部分転送の再開（大きなファイルの転送時）
rsync -avh --partial source/ dest/                   # 中断したファイルを保持
rsync -avhP source/ dest/                            # -P = --partial --progress
 
# SSH鍵を指定
rsync -avh -e "ssh -i ~/.ssh/specific_key" source/ user@host:dest/
 
# ============================================
# 実践的な rsync 使用例
# ============================================
 
# プロジェクトのバックアップ
rsync -avh --delete \
    --exclude='node_modules' \
    --exclude='.git' \
    --exclude='dist' \
    --exclude='*.log' \
    ~/projects/ /backup/projects/
 
# ウェブサーバーへのデプロイ
rsync -avhz --delete \
    --exclude='.env' \
    --exclude='.git' \
    dist/ user@server:/var/www/html/
 
# 設定ファイルの同期
rsync -avh \
    ~/.zshrc ~/.gitconfig ~/.vimrc \
    user@newmachine:~/
 
# 増分バックアップ（ハードリンクベース）
rsync -avh --delete \
    --link-dest=/backup/latest \
    source/ /backup/$(date +%Y%m%d)/
ln -sfn /backup/$(date +%Y%m%d) /backup/latest

# ============================================
# ハードリンクとシンボリックリンク
# ============================================
 
# ハードリンク（同じinode を指す別の名前）
ln original.txt hardlink.txt
# - 同じinode番号を持つ
# - 元ファイルを削除してもリンクからアクセス可能
# - 同じファイルシステム内のみ
# - ディレクトリには作成不可
 
# シンボリックリンク（ショートカット）
ln -s /path/to/original symlink
ln -s /path/to/dir dir_link
# - 別のinode番号を持つ
# - 元ファイルを削除するとリンク切れ（dangling link）
# - 異なるファイルシステムでもOK
# - ディレクトリにも作成可能
 
# リンクの確認
ls -la symlink                  # l で始まる = シンボリックリンク
ls -li file hardlink            # 同じinode番号 = ハードリンク
readlink symlink                # リンク先を表示
readlink -f symlink             # リンク先の絶対パス
stat file                       # inode情報の詳細
 
# リンクの更新
ln -sf /new/target symlink      # -f で既存リンクを上書き
ln -sfn /new/target dir_link    # -n でディレクトリリンクを上書き
 
# リンクの削除
rm symlink                      # シンボリックリンクの削除
unlink symlink                  # 同上（より明示的）
# 注意: rm symlink/  のように末尾にスラッシュを付けると
#        リンク先のディレクトリの中身が削除される可能性がある
 
# 壊れたシンボリックリンクの検出
find . -type l ! -exec test -e {} \; -print  # 壊れたリンクを検出
find . -xtype l                              # 壊れたリンクを検出（GNU find）
 
# 実践的な使用例
# 1. バージョン切り替え
ln -sf /opt/python-3.11/bin/python3 /usr/local/bin/python3
ln -sf /opt/node-20/bin/node /usr/local/bin/node
 
# 2. 設定ファイルの管理（dotfiles）
ln -sf ~/.dotfiles/zsh/.zshrc ~/.zshrc
ln -sf ~/.dotfiles/git/.gitconfig ~/.gitconfig
 
# 3. ログローテーション
ln -sf /var/log/app/app-$(date +%Y%m%d).log /var/log/app/current.log
 
# 4. ライブラリのバージョン管理
ln -sf libfoo.so.1.2.3 libfoo.so.1
ln -sf libfoo.so.1 libfoo.so

# ============================================
# ファイル内容の確認方法
# ============================================
 
# cat — ファイル全体を表示
cat file.txt                    # ファイル内容を表示
cat -n file.txt                 # 行番号付き
cat -b file.txt                 # 空行以外に行番号
cat -s file.txt                 # 連続する空行を1行に
cat -A file.txt                 # 制御文字と行末を表示
cat file1.txt file2.txt         # 複数ファイルを連結表示
 
# less — ページャ（最もよく使う）
less file.txt                   # ページャで表示
less -N file.txt                # 行番号付き
less +G file.txt                # ファイル末尾から表示
less +/pattern file.txt         # パターンを検索して表示
# less 内の操作: j/k(上下), /検索, n(次), q(終了)
 
# head — ファイルの先頭を表示
head file.txt                   # 最初の10行（デフォルト）
head -n 20 file.txt             # 最初の20行
head -n -5 file.txt             # 最後の5行を除いた全行
head -c 100 file.txt            # 最初の100バイト
head -1 *.csv                   # 各CSVファイルの1行目（ヘッダー確認）
 
# tail — ファイルの末尾を表示
tail file.txt                   # 最後の10行（デフォルト）
tail -n 20 file.txt             # 最後の20行
tail -n +5 file.txt             # 5行目から最後まで
tail -f file.txt                # リアルタイム監視（ログ監視に最適）
tail -F file.txt                # ファイルのローテーションに追従
tail -f /var/log/syslog         # ログのリアルタイム監視
 
# wc — ファイルの統計
wc file.txt                     # 行数 単語数 バイト数
wc -l file.txt                  # 行数のみ
wc -w file.txt                  # 単語数のみ
wc -c file.txt                  # バイト数のみ
wc -m file.txt                  # 文字数のみ
wc -l *.py                      # 各ファイルの行数
 
# file — ファイルの種類を判定
file document.pdf               # PDF document
file image.jpg                  # JPEG image data
file script.sh                  # Bourne-Again shell script
file binary                     # ELF 64-bit LSB executable
file -i file.txt                # MIME タイプを表示
 
# stat — ファイルの詳細情報
stat file.txt                   # inode、サイズ、タイムスタンプ等の詳細
 
# bat — cat の改良版（シンタックスハイライト付き）
# brew install bat
bat file.py                     # シンタックスハイライト付き表示
bat -n file.py                  # 行番号のみ（ヘッダーなし）
bat --plain file.py             # プレーン表示
bat -l python file              # 言語指定
bat --diff file.py              # Git差分のハイライト

# ============================================
# ファイルの比較
# ============================================
 
# diff — ファイルの差分表示
diff file1.txt file2.txt        # 差分を表示
diff -u file1.txt file2.txt     # unified 形式（最もよく使う）
diff -y file1.txt file2.txt     # 左右並列表示
diff -w file1.txt file2.txt     # 空白の違いを無視
diff -i file1.txt file2.txt     # 大文字小文字を無視
diff -r dir1/ dir2/             # ディレクトリの再帰的比較
diff -rq dir1/ dir2/            # 差異のあるファイル名のみ表示
diff --color file1.txt file2.txt  # カラー表示
 
# colordiff（diff のカラー版）
# brew install colordiff
colordiff file1.txt file2.txt
 
# delta（Git diff の改良版）
diff -u file1.txt file2.txt | delta
 
# comm — ソート済みファイルの比較
sort file1.txt > sorted1.txt
sort file2.txt > sorted2.txt
comm sorted1.txt sorted2.txt
# 出力: 3カラム（file1のみ, file2のみ, 共通）
comm -12 sorted1.txt sorted2.txt  # 共通行のみ
comm -23 sorted1.txt sorted2.txt  # file1にのみ存在する行
comm -13 sorted1.txt sorted2.txt  # file2にのみ存在する行
 
# cmp — バイナリファイルの比較
cmp file1 file2                 # 最初に異なるバイト位置を表示
cmp -l file1 file2             # 全ての異なるバイトを表示
 
# md5sum/sha256sum — ファイルのハッシュ比較
md5sum file1.txt file2.txt      # MD5ハッシュ
sha256sum file1.txt file2.txt   # SHA-256ハッシュ
md5 file1.txt file2.txt         # macOS
 
# vimdiff — Vimでの並列比較
vimdiff file1.txt file2.txt     # Vimのdiffモード

# 課題: 以下の操作を実行してください
 
# 1. 作業ディレクトリを作成
mkdir -p /tmp/file-exercise && cd /tmp/file-exercise
 
# 2. テストファイルを作成
touch file{1..5}.txt
echo "Hello World" > hello.txt
cat > config.ini << 'EOF'
[database]
host=localhost
port=5432
EOF
 
# 3. ファイルの確認
ls -la
cat config.ini
wc -l *.txt
 
# 4. コピーと移動
cp hello.txt hello_backup.txt
mv file5.txt renamed.txt
mkdir -p backup && cp *.txt backup/
 
# 5. 削除
rm file3.txt
rm -r backup/
 
# 6. クリーンアップ
cd ~ && rm -rf /tmp/file-exercise

# 課題: ワイルドカードを使って効率的にファイルを操作する
 
# 1. テスト環境の作成
mkdir -p /tmp/glob-exercise && cd /tmp/glob-exercise
touch report_{2024,2025,2026}_{Q1,Q2,Q3,Q4}.csv
touch image_{001..020}.jpg
touch document_{draft,final,review}.docx
mkdir -p archive
 
# 2. グロブパターンで操作
ls report_2025_*.csv             # 2025年のレポートのみ
ls image_{001..010}.jpg          # 最初の10枚
cp report_2024_*.csv archive/    # 2024年をアーカイブ
mv *.docx archive/               # 全ドキュメントをアーカイブ
 
# 3. ブレース展開の活用
mkdir -p project/{src/{main,test},docs,config}
touch project/src/main/{app,utils,config}.py
touch project/src/test/test_{app,utils,config}.py
 
# 4. tree で構造確認
tree project/
 
# クリーンアップ
cd ~ && rm -rf /tmp/glob-exercise

# 課題: rsync を使ったバックアップスクリプトを作成する
 
#!/bin/bash
# backup.sh — rsync バックアップスクリプト
 
set -euo pipefail
 
SOURCE="$HOME/projects/"
DEST="/backup/projects/"
EXCLUDE_FILE="/tmp/rsync-exclude.txt"
 
# 除外ファイルの作成
cat > "$EXCLUDE_FILE" << 'EOF'
node_modules
.git
dist
build
*.log
*.tmp
__pycache__
.DS_Store
EOF
 
# ドライラン
echo "=== Dry Run ==="
rsync -avhn --delete --exclude-from="$EXCLUDE_FILE" "$SOURCE" "$DEST"
 
# 確認
read -p "Proceed with backup? [y/N] " answer
if [[ "$answer" =~ ^[Yy]$ ]]; then
    echo "=== Executing Backup ==="
    rsync -avh --delete --exclude-from="$EXCLUDE_FILE" --info=progress2 "$SOURCE" "$DEST"
    echo "Backup complete!"
else
    echo "Backup cancelled."
fi
 
rm -f "$EXCLUDE_FILE"

# 課題: 柔軟な一括リネームスクリプトを作成する
 
#!/bin/bash
# batch-rename.sh — 一括リネームスクリプト
 
set -euo pipefail
 
usage() {
    cat << EOF
Usage: $(basename "$0") [OPTIONS] PATTERN REPLACEMENT [DIRECTORY]
 
ファイル名の一括リネームを行います。
 
Options:
  -n, --dry-run    ドライラン（リネームを実行しない）
  -r, --recursive  再帰的にリネーム
  -i, --ignore-case 大文字小文字を無視
  -v, --verbose    詳細表示
  -h, --help       ヘルプ表示
 
Examples:
  $(basename "$0") .txt .md                     # .txt → .md
  $(basename "$0") -n "old" "new"               # ドライラン
  $(basename "$0") -r "draft_" "" ~/documents   # プレフィックス削除
EOF
}
 
DRY_RUN=false
RECURSIVE=false
VERBOSE=false
IGNORE_CASE=""
 
while [[ $# -gt 0 ]]; do
    case "$1" in
        -n|--dry-run)    DRY_RUN=true; shift ;;
        -r|--recursive)  RECURSIVE=true; shift ;;
        -i|--ignore-case) IGNORE_CASE="I"; shift ;;
        -v|--verbose)    VERBOSE=true; shift ;;
        -h|--help)       usage; exit 0 ;;
        -*)              echo "Unknown option: $1" >&2; exit 1 ;;
        *)               break ;;
    esac
done
 
if [[ $# -lt 2 ]]; then
    usage >&2
    exit 1
fi
 
PATTERN="$1"
REPLACEMENT="$2"
DIRECTORY="${3:-.}"
 
count=0
find_opts=(-name "*${PATTERN}*")
if [[ "$RECURSIVE" == false ]]; then
    find_opts+=(-maxdepth 1)
fi
 
while IFS= read -r -d '' file; do
    dir=$(dirname "$file")
    base=$(basename "$file")
    newname="${base//${PATTERN}/${REPLACEMENT}}"
 
    if [[ "$base" != "$newname" ]]; then
        ((count++))
        if [[ "$DRY_RUN" == true ]]; then
            echo "[DRY RUN] $file → $dir/$newname"
        else
            mv -v "$file" "$dir/$newname"
        fi
    fi
done < <(find "$DIRECTORY" "${find_opts[@]}" -print0)
 
echo "Total: $count file(s) processed"

# 課題: 開発プロジェクトの不要ファイルを安全にクリーンアップするスクリプト
 
#!/bin/bash
# project-cleaner.sh — プロジェクトクリーナー
 
set -euo pipefail
 
TARGET="${1:-.}"
DRY_RUN=false
[[ "${2:-}" == "-n" ]] && DRY_RUN=true
 
echo "=== Project Cleaner ==="
echo "Target: $(realpath "$TARGET")"
[[ "$DRY_RUN" == true ]] && echo "Mode: DRY RUN"
 
# クリーンアップ対象の定義
declare -A TARGETS=(
    ["node_modules"]="find '$TARGET' -name 'node_modules' -type d -prune"
    ["__pycache__"]="find '$TARGET' -name '__pycache__' -type d"
    [".pyc files"]="find '$TARGET' -name '*.pyc' -type f"
    [".DS_Store"]="find '$TARGET' -name '.DS_Store' -type f"
    ["Thumbs.db"]="find '$TARGET' -name 'Thumbs.db' -type f"
    [".swp files"]="find '$TARGET' -name '*.swp' -type f"
    ["~ files"]="find '$TARGET' -name '*~' -type f"
)
 
total_saved=0
 
for name in "${!TARGETS[@]}"; do
    cmd="${TARGETS[$name]}"
    files=$(eval "$cmd" 2>/dev/null || true)
 
    if [[ -n "$files" ]]; then
        size=$(echo "$files" | xargs du -sh 2>/dev/null | tail -1 | awk '{print $1}')
        count=$(echo "$files" | wc -l | tr -d ' ')
        echo ""
        echo "--- $name ---"
        echo "  Found: $count item(s), Size: $size"
 
        if [[ "$DRY_RUN" == false ]]; then
            echo "$files" | xargs rm -rf
            echo "  Cleaned!"
        else
            echo "$files" | head -5
            [[ $count -gt 5 ]] && echo "  ... and $((count - 5)) more"
        fi
    fi
done
 
echo ""
echo "=== Cleanup Complete ==="

# デバッグ用ユーティリティ
import logging
import traceback
from functools import wraps
 
# ロガーの設定
logging.basicConfig(
    level=logging.DEBUG,
    format='%(asctime)s [%(levelname)s] %(name)s: %(message)s'
)
logger = logging.getLogger(__name__)
 
def debug_decorator(func):
    """関数の入出力をログ出力するデコレータ"""
    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        logger.debug(f"呼び出し: {func.__name__}(args={args}, kwargs={kwargs})")
        try:
            result = func(*args, **kwargs)
            logger.debug(f"戻り値: {func.__name__} -> {result}")
            return result
        except Exception as e:
            logger.error(f"例外発生: {func.__name__}: {e}")
            logger.error(traceback.format_exc())
            raise
    return wrapper
 
@debug_decorator
def process_data(items):
    """データ処理（デバッグ対象）"""
    if not items:
        raise ValueError("空のデータ")
    return [item * 2 for item in items]

# 設計判断の記録テンプレート
class ArchitectureDecisionRecord:
    """ADR (Architecture Decision Record) の作成"""
 
    def __init__(self, title: str):
        self.title = title
        self.context = ""
        self.decision = ""
        self.consequences = []
        self.alternatives = []
 
    def set_context(self, context: str):
        """背景と課題の記述"""
        self.context = context
        return self
 
    def set_decision(self, decision: str):
        """決定内容の記述"""
        self.decision = decision
        return self
 
    def add_consequence(self, consequence: str, positive: bool = True):
        """結果の追加"""
        self.consequences.append({
            'description': consequence,
            'type': 'positive' if positive else 'negative'
        })
        return self
 
    def add_alternative(self, name: str, reason_rejected: str):
        """却下した代替案の追加"""
        self.alternatives.append({
            'name': name,
            'reason_rejected': reason_rejected
        })
        return self
 
    def to_markdown(self) -> str:
        """Markdown形式で出力"""
        md = f"# ADR: {self.title}\n\n"
        md += f"## 背景\n{self.context}\n\n"
        md += f"## 決定\n{self.decision}\n\n"
        md += "## 結果\n"
        for c in self.consequences:
            icon = "✅" if c['type'] == 'positive' else "⚠️"
            md += f"- {icon} {c['description']}\n"
        md += "\n## 却下した代替案\n"
        for a in self.alternatives:
            md += f"- **{a['name']}**: {a['reason_rejected']}\n"
        return md

# チーム間のAPI契約定義
from dataclasses import dataclass
from typing import List, Optional
from enum import Enum
 
class Priority(Enum):
    LOW = "low"
    MEDIUM = "medium"
    HIGH = "high"
    CRITICAL = "critical"
 
@dataclass
class APIContract:
    """チーム間のAPI契約"""
    endpoint: str
    method: str
    owner_team: str
    consumers: List[str]
    sla_ms: int  # レスポンスタイムSLA
    priority: Priority
 
    def validate_sla(self, actual_ms: int) -> bool:
        """SLA準拠の確認"""
        return actual_ms <= self.sla_ms
 
    def to_openapi(self) -> dict:
        """OpenAPI形式で出力"""
        return {
            'path': self.endpoint,
            'method': self.method,
            'x-owner': self.owner_team,
            'x-consumers': self.consumers,
            'x-sla-ms': self.sla_ms
        }
 
# 使用例
contracts = [
    APIContract(
        endpoint="/api/v1/users",
        method="GET",
        owner_team="user-team",
        consumers=["order-team", "notification-team"],
        sla_ms=200,
        priority=Priority.HIGH
    ),
    APIContract(
        endpoint="/api/v1/orders",
        method="POST",
        owner_team="order-team",
        consumers=["payment-team", "inventory-team"],
        sla_ms=500,
        priority=Priority.CRITICAL
    )
]

# セキュアコーディング例
import hashlib
import secrets
import hmac
from typing import Optional
 
class SecurityUtils:
    """セキュリティユーティリティ"""
 
    @staticmethod
    def generate_token(length: int = 32) -> str:
        """暗号学的に安全なトークン生成"""
        return secrets.token_urlsafe(length)
 
    @staticmethod
    def hash_password(password: str, salt: Optional[str] = None) -> tuple:
        """パスワードのハッシュ化"""
        if salt is None:
            salt = secrets.token_hex(16)
        hashed = hashlib.pbkdf2_hmac(
            'sha256',
            password.encode('utf-8'),
            salt.encode('utf-8'),
            iterations=100000
        )
        return hashed.hex(), salt
 
    @staticmethod
    def verify_password(password: str, hashed: str, salt: str) -> bool:
        """パスワードの検証"""
        new_hash, _ = SecurityUtils.hash_password(password, salt)
        return hmac.compare_digest(new_hash, hashed)
 
    @staticmethod
    def sanitize_input(value: str) -> str:
        """入力値のサニタイズ"""
        dangerous_chars = ['<', '>', '"', "'", '&', '\\']
        result = value
        for char in dangerous_chars:
            result = result.replace(char, '')
        return result.strip()
 
# 使用例
token = SecurityUtils.generate_token()
hashed, salt = SecurityUtils.hash_password("my_password")
is_valid = SecurityUtils.verify_password("my_password", hashed, salt)