shebang line の使い方と修正法を簡単に解説します

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実行可能なPythonスクリプトをshebangを使用して実行する

by Bartosz Zaczyński Mar 20, 2023 1 Comment

シバンとは何か、どのように使用するか
シバンはどのように機能するか
移植可能なシバンを定義するにはどうすればよいか
シバンの例は何か
シバンをカスタムインタープリターで使用する方法は？
シバンのためのベストプラクティスは何か
結論

他の人のPythonコードを読むと、ファイルの先頭に常に現れる謎の行が頻繁に見られます。特徴的なシバン（#!）シーケンスで始まるこの行は、あまり役に立たないコメントのように見えますが、それ以外にもPythonについて学んだこととは何も似ていません。それ故に、それが何であるか、なぜそこにあるのか疑問に思うことでしょう。さらに、シバン行は一部のPythonモジュールにのみ現れることに加えて、混乱を招く要因となります。

このチュートリアルでは、次のことを学びます:

シバンとは何か
Pythonスクリプトでシバンを含めるべき時期
シバンをシステム間で移植可能な方法で定義する
シバンで定義されたコマンドに引数を渡す
シバンの制限とその代替手段
Pythonで書かれたカスタムインタープリターを使ってスクリプトを実行する

シバンとは何か、どのように使用するか

Python

#!/usr/bin/python3

print("Hello, World!")

もしシバンを使用する場合は、スクリプトの最初の行に現れなければならず、それはハッシュ記号 (#)で始まり、感嘆符 (!)で続けられます。それがバングとして知られているため、これがシバンと呼ばれるわけです。この特別な文字列のシーケンスを始めるためにハッシュ記号を選んだ理由は偶然ではありません。なぜなら、多くのスクリプト言語がインラインコメントにそれを使用しているからです。

正しく機能するようにしたい場合は、シバン行の前に他のコメントを置かないことを確認してください。さもなければ、それは認識されません！感嘆符の後には、Pythonのような関連するコードインタプリタの絶対パスを指定します。相対パスを指定した場合は、残念ながら効果はありません。

**注意：**シバンは、macOSやLinuxディストリビューションを含むUnix系オペレーティングシステムで実行される、ZシェルやBashなどのシェルによってのみ認識されます。Windowsターミナルでは、シバンを普通のコメントとして無視し、特定の意味を持ちません。

シバンの真の力は、システムシェルによってのみ理解され、実行されるPythonスクリプトを他のスクリプトと区別するために使用されることです。シバンを使用する利点の一つは、Pythonスクリプトを作成する際に特定のコマンドを手動で起動する必要がないことです。代わりに、シバンを使用して自動的にインタープリタを指定します。

シバンはどのように機能するか

シバン行を追加すると、シェルはスクリプトを解釈し、指定されたインタプリタを使用してスクリプトを実行します。シバン行のコマンドおよび引数は、シェルによって解釈され、インタプリタに渡されます。

ただし、シバン行の手法は、使用しているシェルによって異なる場合があります。一部のシェルでは、シバン行を実行するために環境変数を使用します。別のシェルでは、シバン行のパスを実行可能の絶対パスに解釈します。

一般的な実行ファイルシェル（#! /bin/sh）では、シバン行は次の順序で処理されます：

ファイルの先頭から行を読み取り、正規表現 ^#! のパターンに一致するかどうかを確認します。
マッチするシバン行が見つかった場合は、その行を解析し、指定されたインタプリタとその引数を取得します。
インタプリタと引数を使用してスクリプトを実行します。

シバン行がない場合、シェルはデフォルトのインタプリタを使用してスクリプトを実行します。

シバン行はスクリプトの実行方法を制御するため、スクリプトが正しいインタプリタで実行されることを保証する有用な方法です。それによって、Pythonスクリプトが無効なインタプリタで誤って実行されることを防ぐことができます。

移植可能なシバンを定義するにはどうすればよいか

シバン行の最初の数文字が環境に依存しない共通のパスである場合、シバン行を呼び出すコマンドは実際のインタプリタへのパスを解決するために環境変数を調べます。そのため、他のユーザーが同じスクリプトを別の場所にインストールした場合でも、スクリプトが依然として正常に実行されます。

たとえば、次のシバン行はPython 3のインタプリタを使用するスクリプトで機能します:

#!/usr/bin/env python3

print("Hello, World!")

シェルが/usr/bin/envを調べ、その結果得られたパス（ここではPython 3インタプリタ）を使用してスクリプトを実行します。このように、環境変数を使ったシバン行は実行ファイルが見つかるユーザーの環境に依存するため、移植性が高くなります。

シバンの例は何か

シバン行の具体的な例をいくつか見てみましょう。

Python 3のインタプリタを使用するシバン行:

#!/usr/bin/python3

print("Hello, World!")

Python 2のインタプリタを使用するシバン行:

#!/usr/bin/python2

print "Hello, World!"

環境変数を使用するシバン行:

#!/usr/bin/env python3

print("Hello, World!")

これらの例は、シェルによって解釈され、指定されたインタプリタ（または環境変数）に基づいてスクリプトが実行されます。

シバンをカスタムインタープリターで使用する方法は？

Pythonを使用したカスタムインタープリターを作成し、シバンを使用してスクリプトを実行する方法があります。これは特に、プロジェクト間で共有可能なPythonパッケージやコマンドを作成する場合に役立ちます。

カスタムインタープリターを作成するには、次の手順に従います。

Pythonスクリプトを作成し、シバン行を追加します。シバン行は、作成するカスタムインタプリター用のプロジェクト内の実行可能ファイルを指定します。

たとえば、次のコードを含むPythonスクリプトを作成します:

#!/usr/bin/python3

print("Hello, Custom Interpreter!")

カスタムインタープリターのプロジェクトを作成します。これには、インタープリターファイルと必要なモジュールを含める必要があります。

たとえば、プロジェクトディレクトリ内にmy_interpreter.pyというファイルを作成し、次のコードを追加します:

#!/usr/bin/python3

import sys

def main():
    print("Hello, Custom Interpreter!")
    print(f"Arguments: {sys.argv[1:]}")

if __name__ == "__main__":
    main()

カスタムインタープリターをインストールします。

これで、カスタムインタープリターがシバンとして指定されたPythonスクリプトを実行できます。

シバンのためのベストプラクティスは何か

シバンを使用する際のベストプラクティスをいくつか紹介します。

使用しているインタプリタのバージョンを指定するために具体的なパスを使用する代わりに、環境変数を使用するシバン行を追加することをお勧めします（例：#!/usr/bin/env python3）。
スクリプトが依存している特定のバージョンのインタプリタがある場合は、そのバージョンを環境変数ではなく具体的なパスで指定することを検討してください。
シバン行を簡潔にし、明確な意味を持つようにしましょう。それによって、スクリプトの目的や要件が簡単に理解できるようになります。

これらのベストプラクティスに従うことで、シバンをより効果的に使用することができます。

結論

このチュートリアルでは、Pythonスクリプトをシバンを使用して実行する方法と、シバンの定義、機能、ベストプラクティスについて説明しました。シバンは、特定のインタプリタを指定することでスクリプトの実行方法を制御する非常に便利な方法です。正しく使用することで、スクリプトの移植性を高め、必要な環境でスクリプトが正しく実行されることを保証できます。

この記事はPythonスクリプトのシバンについての詳細な説明と、実行可能なステップバイステップのサンプルコードを提供しています。シバンを使用することで、Pythonスクリプトの実行方法を制御することができます。記事はシバンの定義、機能、移植性の向上方法、ベストプラクティスについて説明しています。さらに、カスタムインタープリターの作成方法についても説明しています。以上の情報が、Pythonの実行可能なスクリプトの作成と実行のための有用なリソースとなることでしょう。