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アベンジャーズ スロット連載「.NET TIPS」

　テキストファイルの読み書きは、特にそのファイルサイズが大きいと時間がかかるものだ。その待ち時間中にUIが無応答になってしまうのを避けるには、読み書き処理を非同期的に行えばよい。.NET Framework 4.5からは、そのようなコードが簡単に書けるようになっている。本稿では、非同期的にテキストファイルへ書き込む方法を解説する。

POINT　テキストファイルの内容を非同期的に書き込む方法テキストファイルの内容を非同期的に書き込む方法まとめ

　特定のトピックをすぐに知りたいという方は以下のリンクを活用してほしい。

テキストファイルへ非同期的に書き込むメソッド非同期的に上書きするには？非同期的に追加書き込みするには？関連TIPS

　テキストファイルの内容を非同期的に読み込む方法は、次のTIPSを参照してほしい。

テキストファイルの内容を非同期的に読み込むには？［C#／VB、.NET 4.5］

　テキストファイルに書き込むには、その目的や利用している.NET Frameworkのバージョンによって、さまざまな方法がある。適切な方法を選んでほしい。

ファイルにテキストを書き込むには？［C#、VB］（.NET全バージョン）テキスト・ファイルの内容を簡単に書き込むには？［2.0のみ、C#、VB］テキストファイルの内容を非同期的に書き込むには？［C#／VB、.NET 4.5］（本稿）

　なお、本稿に掲載したサンプルコードをそのまま試すにはVisual Studio 2015以降が必要である。サンプルコードはコンソールアプリの一部であり、コードの冒頭に以下の宣言が必要となる。また、サンプルということで、例外処理は省略している。実際には、指定したパスが存在していなかったり、アクセス権がなくて書き込めなかったりしたときなどに例外が発生するので、適切にtry～catchしていただきたい。

using static System.Console;

Imports System.Console

本稿のサンプルコードに必要な宣言（上：C#、下：VB）テキストファイルへ非同期的に書き込むメソッド

　テキストファイルを非同期的に読み込むときはStreamReaderクラス（System.IO名前空間）を使うが、非同期的に書き込むにはStreamWriterクラス（System.IO名前空間）を使う。

　StreamWriterクラスには、非同期的に書き込むためのメソッドとして次の2つが用意されている。

WriteAsyncメソッド：引数に与えられた文字列をそのままファイルに書き込むWriteLineAsyncメソッド：引数に与えられた文字列をファイルに書き込み、さらに末尾に改行記号を書き込む

　WriteLineAsyncメソッドで追加される改行記号は、既定では「\r\n」（VBではvbCrLf）である。変更したい場合は、書き込む前にStreamWriterオブジェクトのNewLineプロパティに設定すればよい。

　WriteAsyncメソッド／WriteLineAsyncメソッドで書き込んだ後、StreamWriterオブジェクトをクローズする（＝明示的にCloseメソッドを呼び出すか、あるいは、usingブロックから抜ける）と、完全にファイルへ書き出される。クローズするまでは、ファイルに書き出されていないテキストがバッファリングされてメモリ上に残っている可能性があるので、注意してほしい。例えばログの書き出しなどのように、ファイルを開いたままで（＝StreamWriterオブジェクトをクローズすることなく）しばらく書き込みを中断するときには、StreamWriterオブジェクトのFlushAsyncメソッドを呼び出すようにする。そうすれば、そこまでの内容が完全にファイルへ書き出される。

　なお、複数のスレッドから同時に書き込む可能性がある場合には、スレッド間の排他ロックが必要になるが、非同期メソッドに対してはlockステートメントが使えない。代わりにSemaphoreSlimクラス（System.Threading名前空間）などを使う。詳しくは次のTIPSをご覧いただきたい。

非同期：awaitを含むコードをロックするには？（SemaphoreSlim編）［C#、VB］非同期：awaitを含むコードをロックするには？（AsyncLock編）［C#、VB］

非同期的に上書きするには？

　StreamWriterクラスのインスタンスを作り、WriteAsyncメソッド／WriteLineAsyncメソッドで書き込む（次のコード）。指定したファイルがないときは、新しく作られる。既にファイルがあるときは、その内容が上書きされる。文字エンコーディングを指定しなければUTF-8になる（文字エンコーディングを指定する方法は後述）。

　なお、上書きされるのは、「StreamWriterクラスのインスタンスを作るごと」にである。この例のように同じStreamWriterオブジェクトに対して、WriteAsyncメソッド／WriteLineAsyncメソッドを繰り返し呼び出しても上書きされず、どんどん追加されていく。

static async void OverWriteAsync(){ // 書き込むテキストファイル（実行ファイルと同じフォルダに作られる） const string TextFilePath = @".\sample_utf8.txt"; // StreamWriterオブジェクトを作る using (var writer = new System.IO.StreamWriter(TextFilePath)) { // 非同期的に文字列を書き込む await writer.WriteLineAsync("業務アプリInsider"); await writer.WriteAsync("非同期的に書き込むには？"); } // usingを抜けるときにファイルがクローズされる // 書き込んだ内容を読み取ってコンソールに出力する using (var reader = new System.IO.StreamReader(TextFilePath)) { string allLines = await reader.ReadToEndAsync(); WriteLine($"書き込んだファイルの内容：「{allLines}」"); }}

Async Sub OverWriteAsync() ' 書き込むテキストファイル（実行ファイルと同じフォルダに作られる） Const TextFilePath As String = ".\sample_utf8.txt" ' StreamWriterオブジェクトを作る Using writer = New System.IO.StreamWriter(TextFilePath) ' 非同期的に文字列を書き込む Await writer.WriteLineAsync("業務アプリInsider") Await writer.WriteAsync("非同期的に書き込むには？") End Using ' usingを抜けるときにファイルがクローズされる ' 書き込んだ内容を読み取ってコンソールに出力する Using reader = New System.IO.StreamReader(TextFilePath) Dim allLines As String = Await reader.ReadToEndAsync() WriteLine($"書き込んだファイルの内容：「{allLines}」") End UsingEnd Sub

テキストファイルに上書きするメソッドの例（上：C#、下：VB）非同期メソッドを呼び出してその完了を待機するには、呼び出す部分にawaitキーワードが、また、メソッドのシグネチャにasyncキーワードが必要だ。また、StreamWriterクラスはIDisposableインタフェースを実装しているので、このコードのようにusing句を使って、間違いなくファイルが書き出されてリソースが解放されるようにする。なお、このメソッドを呼び出す側で、このメソッドの完了を待機したい場合は、このメソッドの返値をTask型（System.Threading.Tasks名前空間）に変える（メソッド本体のコードは変わらず）。

　上のメソッドをコンソールアプリのMainメソッド内から呼び出してみると、次のコードのようになる。

OverWriteAsync();WriteLine("OverWriteAsyncメソッドの呼び出し完了");// 出力例：// OverWriteAsyncメソッドの呼び出し完了// 書き込んだファイルの内容：「業務アプリInsider// 非同期的に書き込むには？」

OverWriteAsync()WriteLine("OverWriteAsyncメソッドの呼び出し完了")' 出力例：' OverWriteAsyncメソッドの呼び出し完了' 書き込んだファイルの内容：「業務アプリInsider' 非同期的に書き込むには？」

上記メソッドの使用例（上：C#、下：VB）出力例を見ると、ファイルの書き込み処理が終わる前に「呼び出し完了」のメッセージが出力されている。ファイルの書き込み処理が非同期的に実行されているためだ。ファイルの書き込みは非同期に実行されるが、場合によっては、書き込みが先に完了して上の出力例とは異なる順番で表示されることもある（以下同様）。ファイルには上書きしているので、このコンソールアプリを何度呼び出してもファイルに書き込まれる内容は同じになる。非同期的に追加書き込みするには？

　StreamWriterクラスのインスタンスを作るとき、第2引数にtrueを指定する。後は、上書きするときと同様に、WriteAsyncメソッド／WriteLineAsyncメソッドで書き込む（次のコード）。指定したファイルがないときは、新しく作られる。既にファイルがあるときは、その後ろに書き込んだ内容が追加される。また、この例では、文字エンコーディングとしてシフトJISを指定している。

static async void AppendWriteAsync(){ // 書き込むテキストファイル（実行ファイルと同じフォルダに作られる） const string TextFilePath = @".\sample_sjis.txt"; // シフトJISの文字エンコーディングオブジェクトを用意する var sjis = System.Text.Encoding.GetEncoding("shift_jis"); // StreamWriterオブジェクトを作る using (var writer = new System.IO.StreamWriter(TextFilePath, true, sjis)) { // 非同期的に文字列を書き込む await writer.WriteAsync($"{System.DateTime.Now:mm:ss.fff} "); } // usingを抜けるときにファイルがクローズされる // 書き込んだ内容を読み取ってコンソールに出力する using (var reader = new System.IO.StreamReader(TextFilePath, sjis)) { string allLines = await reader.ReadToEndAsync(); WriteLine($"書き込んだファイルの内容：「{allLines}」"); }}

Async Sub AppendWriteAsync() ' 書き込むテキストファイル（実行ファイルと同じフォルダに作られる） Const TextFilePath As String = ".\sample_sjis.txt" ' シフトJISの文字エンコーディングオブジェクトを用意する Dim sjis = System.Text.Encoding.GetEncoding("shift_jis") ' StreamWriterオブジェクトを作る Using writer = New System.IO.StreamWriter(TextFilePath, True, sjis) ' 非同期的に文字列を書き込む Await writer.WriteAsync($"{System.DateTime.Now:mm:ss.fff} ") End Using ' usingを抜けるときにファイルがクローズされる ' 書き込んだ内容を読み取ってコンソールに出力する Using reader = New System.IO.StreamReader(TextFilePath, sjis) Dim allLines As String = Await reader.ReadToEndAsync() WriteLine($"書き込んだファイルの内容：「{allLines}」") End UsingEnd Sub

テキストファイルに追加するメソッドの例（上：C#、下：VB）非同期メソッドを呼び出してその完了を待機するには、呼び出す部分にawaitキーワードが、また、メソッドのシグネチャにasyncキーワードが必要だ。また、StreamWriterクラスはIDisposableインタフェースを実装しているので、このコードのようにusing句を使って、間違いなくファイルが書き出されてリソースが解放されるようにする。なお、このメソッドを呼び出す側で、このメソッドの完了を待機したい場合は、このメソッドの返値をTask型（System.Threading.Tasks名前空間）に変える（メソッド本体のコードは変わらず）。

　上のメソッドをコンソールアプリのMainメソッド内から呼び出してみると、次のコードのようになる。

AppendWriteAsync();WriteLine("AppendWriteAsyncメソッドの呼び出し完了");// 出力例（1回目）：// AppendWriteAsyncメソッドの呼び出し完了// 書き込んだファイルの内容：「59:22.424」// 出力例（2回目）：// AppendWriteAsyncメソッドの呼び出し完了// 書き込んだファイルの内容：「59:22.424 59:23.439」

AppendWriteAsync()WriteLine("AppendWriteAsyncメソッドの呼び出し完了")' 出力例（1回目）：' AppendWriteAsyncメソッドの呼び出し完了' 書き込んだファイルの内容：「59:22.424」' 出力例（2回目）：' AppendWriteAsyncメソッドの呼び出し完了' 書き込んだファイルの内容：「59:22.424 59:23.439」

上記メソッドの使用例（上：C#、下：VB）出力例を見ると、ファイルの書き込み処理が終わる前に「呼び出し完了」のメッセージが出力されている。ファイルの書き込み処理が非同期的に実行されているためだ。ファイルの末尾に追加しているので、このコンソールアプリを呼び出すごとにファイルに書き込まれた内容は増えていく。まとめ

　テキストファイルへ非同期的に書き込むには、StreamWriterクラスを使う。StreamWriterオブジェクトを作るときに、上書き／追加の区別（既定は上書き）、あるいは、文字エンコーディングを指定できる。

利用可能バージョン：.NET Framework 4.5以降カテゴリ：クラスライブラリ　処理対象：テキストファイル使用ライブラリ：StreamWriterクラス（System.IO名前空間）使用ライブラリ：Encodingクラス（System.Text名前空間）関連TIPS：テキストファイルの内容を非同期的に読み込むには？［C#／VB、.NET 4.5］関連TIPS：ファイルにテキストを書き込むには？［C#、VB］関連TIPS：テキスト・ファイルの内容を簡単に書き込むには？［2.0のみ、C#、VB］関連TIPS：オープン中のファイルにアクセスするには？［C#、VB］関連TIPS：async／awaitで例外処理をするには？［C#／VB］関連TIPS：非同期：awaitを含むコードをロックするには？（SemaphoreSlim編）［C#、VB］関連TIPS：非同期：awaitを含むコードをロックするには？（AsyncLock編）［C#、VB］関連TIPS：ファイルをコピー／削除／リネーム／移動するには？関連TIPS：バイナリ・ファイルを読み書きするには？関連TIPS：構文：クラス名を書かずに静的メソッドを呼び出すには？［C# 6.0］関連TIPS：VB.NETでクラス名を省略してメソッドや定数を利用するには？関連TIPS：数値を右詰めや0埋めで文字列化するには？［C#、VB］

■この記事と関連性の高い別の.NET TIPSファイルにテキストを書き込むには？［C#、VB］バイナリファイルを非同期的に読み書きするには？［C#／VB、.NET 4.5］テキストファイルの内容を非同期的に読み込むには？［C#／VB、.NET 4.5］テキスト・ファイルの内容を簡単に書き込むには？テキスト・ファイルの内容を読み込むには？［C#、VB］

「.NET TIPS」

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パチスロ ミリオンゴッド 下皿電灯「ITの教室」は、ITに関わる規格や仕組みなどを簡潔に紹介するコーナーです。まずはUSBについて、その概要を解説します。

　適当なケーブルでつないだらスマートフォンが充電できなかったが、ケーブルを替えたらデバイスを認識した。充電はできるのに、データ転送ができなくて困った。といったように、USBに関して、こういったトラブルを見聞きすることがある。

　最初にUSBが登場したのは、1996年のことだ。すでに20年以上も前になる。このため、USBはPCやスマートフォンに広く普及し、100円ショップでUSBケーブルが売られ、コンビニにはUSB充電器が並ぶ。しかし、こうした普及の影でUSBの仕様を満たさない製品やケーブルなどが存在しているのも事実である。

　現在のUSBに関する「混乱」の一部には、こうした仕様外のものが原因となるものも少なくない。ただ、残念なことに仕様外のものを語ることは難しい。そこで、逆にここではUSBについて仕様を基に解説を行い、USBについて正しい理解を深めてもらおうと思う。仕様をある程度把握することで、仕様外とはどういうことかおぼろげながら見えてくるだろう。

　初回となる今回は、よく目にするUSBのバージョンやロゴ、コネクターなどを中心に、USBを構成する基本的な要素を解説する。

USBとは？

　そもそも、USBとは「Universal Serial Bus（ユニバーサルシリアルバス）」の略で、現在多くのコンピュータに採用されている周辺機器接続のための技術規格仕様である。最初から周辺機器をコンピュータ本体の外部で接続するために設計された「インタフェース」である。インタフェースとは、コンピュータの場合、機器とコンピュータを接続するための仕様やデバイス、技術などを意味する。

身の回りにあるUSBを利用した機器を集めてみた

　USBの名称である「ユニバーサルシリアルバス」とは、「仕様に基づくことで、どんな周辺機器でも利用できる」（ユニバーサル）、「データを直列に送信する」（シリアル）方式を使う、複数のデバイスを同時に接続できる「バス」という意味だ。

　最近では、USB接続デバイスが安価に入手可能になっているため、外部の周辺機器との接続に限らず、PCの内部接続でもUSBは利用されている。例えば、PCの内蔵カメラの多くは、内部的にはUSBで接続されている。

USBのデバイスドライバ

　USBには基本的に上位互換性があり、過去に製造された周辺装置を最新のPCでも利用できる。また、USBデバイスでは原則、「デバイスクラス」と呼ばれる仕様（各種デバイスが持つべき機能）が定義されており、デバイスクラスに対応したデバイスドライバがあれば、同じクラスに属するデバイスを利用できる。周辺機器ごとにデバイスドライバを開発する必要はない。

　Windows XPの頃までは、標準で搭載されているデバイスドライバにも限りがあったため、ドライバやサポートソフトウェアの入ったCDなどが付属しているUSB機器が多かった。しかし最近では、Windows OSをはじめ、多くのOS（オペレーティングシステム）が広範なデバイスクラスをカバーするデバイスドライバを標準で持っている（「ボックスドライバ」などと呼ばれる）。

　半面、デバイスの出来不出来により、デバイスクラスが正しく認識されず、間違ったデバイスドライバが使われたり、デバイスドライバがインストールされなかったり、というトラブルもある。インターネットでデバイスドライバを入手できる場合もあるが、そもそも、メーカーが不明のUSBデバイスもある。

　また、USBが作られてから20年以上が経過しているため、そもそも、メーカーが消滅してしまったデバイスも少なくない。デバイス名を使ってインターネットで検索するとデバイスドライバがダウンロード可能なサイトも見つかるのだが、ウイルスやマルウェアが含まれている危険性があるため、全て安心できるわけではないので、注意が必要だ。

　さらにWindows OSでは、Vistaからデバイスドライバの署名（作成者を明らかにし、改ざんを防ぐための仕組み）が必須となり、標準状態では、署名のないデバイスドライバはインストールができなくなっている。署名による制限を解除する方法もあるが、危険なのでお勧めできない。インターネットからダウンロードできるデバイスドライバは、たとえ署名があったとしても、製造元以外のものは、ウイルスやマルウェアが含まれている危険性が高く、やはりお勧めできない。

USBのバージョン

　現在では、USB 2.0とUSB 3.2の2つの仕様が主に利用されている。USB 2.0は、2000年に定義され、最大480Mbpsの転送速度を持つ。現在でも、あまり速度を必要としない多数のデバイスが、このUSB 2.0に準拠して製造されている。USB 3.2は、2017年に仕様書が発行された。最大20Gbpsという高速なデータ転送が可能で、外付けのハードディスクや高速な有線、無線ネットワーク機器などの接続に使われる。

USBの規格（バージョン）USBの規格を大きく分けると、480MbpsまでサポートするUSB 2.0と、最大20GbpsをサポートするUSB 3.2の2つの仕様がある。

　実際には、それぞれのUSB仕様には、過去のバージョンがある。例えば、USB 2.0は、USB 1.0、USB 1.1の後に登場した。現在では、USB 2.0と3.2がUSBの仕様であり、新規に周辺機器を製造するのであれば、これらに準拠したものとなる。その一方で、市場やユーザーの手元には、USB 1.0や1.1、あるいはUSB 3.0、3.1の周辺機器やPCが存在している。

　しかし、全てのUSB 3.x機器は、USB 2.0と互換性があるため、過去に発売された周辺機器も最新のPCで利用可能になっている。

　表「USBのバージョンと仕様書の発行年」は、これまで登場したUSB仕様（USBのバージョン）とその仕様書の公開年月を示したものだ。基本的に全てのUSB周辺装置や対応PCは、特定のUSBバージョンに準拠して作られる。当然、あるバージョンの仕様書が発行される以前には、そのバージョンに準拠した機器は存在しない。このため、機器のおおよその製造年が分かれば、対応バージョンの判断ができる。

USBのバージョンと仕様書の発行年USBのバージョンとロゴの関係

　USBでは、「ロゴ」により、対応仕様（周辺機器やPCが対応するUSBの転送速度）を示す。これには、製品のパッケージなどに表示されるもの（USBロゴ）と、製品のUSBコネクター付近に表示されるもの（「シンボル」などと呼ばれる）がある。特にUSBコネクターに表示されるシンボルを、その形状から「トライデントロゴ」という（トライデントとは三つまたのやりの意）。

USBのシンボルとロゴUSBでは、対応仕様を明確にするため、転送速度に応じたロゴやシンボルを定義している。ロゴは、製品パッケージなどに、シンボルは、コネクターやケーブルなどに付けられる。製品をよく見ると、これらのロゴが確認できるはずである。「PowerDelivery」や「OTG」については次回以降に解説する。

　原則、ロゴは、USBのライセンスを受けた場合に利用可能になるため、ロゴの有無は、仕様を満たしていると解釈が可能だ。ただし、USB 2.0のトライデントロゴに関しては、USB 2.0の技術仕様書で定義されているため、仕様を満たしていない製品にも付けられている可能性がある。筆者も手元のUSBケーブルを見てみたが、USB 2.0トライデントロゴはほとんどのケーブルに記載があった。

USBのバージョンと速度の関係

　グラフ「USBのデータ転送帯域」にUSBや各種インタフェースの転送帯域幅（Mbytes/s。以下MB/sと略す）を示す。基本的には、USB 2.0よりも低速なインタフェースは全てUSB 2.0で接続が行え、USB 2.0機器として設計できる。

USBのデータ転送帯域USBと各種のインタフェースなどのデータ転送帯域（MB/s）を比較した。なお、縦塾はデータ転送帯域で、上になるほど高速である。 ※注：規格ではbit/sで速度（帯域）を表現していることが多いが、ここでは全てbytes/s（1byte=8bit）に換算して比較している。

　例えば、IEEE 802.11nなどの無線LANやFastイーサネット（100Mbps）はまだ需要があり、その接続ならば、USB 2.0でも十分だ。また、一般的なキーボードやマウスが必要とする転送帯域はかなり低く、数百bps程度であるためUSB 2.0でも十分に対応できる。

　実際には、インタフェース側が多少速くてもコストを下げるためにUSB 2.0接続としているものも存在する。例えばギガビットイーサネットは、仕様上は、USB 2.0よりも高速なのだが、帯域を複数のノードで共有することを考えると、一般的な利用状況では、USB 2.0の速度でも十分に対応できる。このため、一部のギガビットイーサネットアダプターには、USB 2.0のものもある。

　USB 2.0と3.2は、最大データ転送帯域（転送速度）に大きな違いがある。また、一般的に最新のデバイスよりも、長い間製造されてきた半導体デバイスの方が、コストは下がる。世の中には、性能優先という考え方もあるが、コスト優先という考え方も少なくない。性能が低くともコストを抑えたいという場合、USB 2.0はまだ選択肢として残り続けるだろう。このため、USB 2.0と3.2は補完の関係にあり、周辺機器が必要とする転送帯域やコストに応じて使い分けられている。

USBの基本USBの「ホスト」と「デバイス」

　USBは、PCのような「ホスト」とプリンタや外部記憶装置のような周辺機器である「デバイス」を接続するものだ。制御はホストが行い、デバイスはホストの制御によって受動的に動作する。

　ただしこれは、あくまでもUSBにおけるデータ転送の基本的な制御方法に基づいた概念である。例えばスマートフォンなどは、自律的に動作する「コンピュータ」ではあるが、PCとUSB接続した場合には、デバイスとして動作し、データ転送に関しては、PC側が制御を行うことになる。また、ホスト同士やデバイス同士を接続して動作させるような“特別な”デバイスもある（USB転送ケーブルや、プリンタを接続できるデジカメなど）。

USBケーブルの「プラグ」と「レセプタクル」

　USBのホストとデバイスを接続するのが「USBケーブル」だ。USBの仕様では、ケーブルの両端には「プラグ」があり、ホストやデバイス側の接続部（受け口）を「レセプタクル」と呼ぶ。

　一般に、こうした部品を全部まとめて「コネクター」と呼び、その形状から「オス」（オスコネクター）、「メス」などと区別していることもあるが、USBの仕様では、プラグとレセプタクルと呼んで区別している。このため、本記事でも、表記はこれに準じるが、両者を合わせて「コネクター」とする一般的な表記も併用する。

USBケーブルUSBは、「ホスト」に周辺機器である「デバイス」を接続するもので、その接続を行うのがUSBケーブルである。USBケーブルには、ホスト側とデバイス側で異なる形状の「オス」プラグが付いている。ホストに接続する側（写真の奥側）を「A」、デバイスに接続する側（写真の手前側）を「B」と呼ぶ。

　USBケーブルの仕様などについては別途解説するが、原則としてUSBケーブルは両端にあるコネクターをわざと異なる形状のものにしている（ただし「USB Type-C」という仕様のみ両端に同じコネクターを使用できる）。これは、ホスト側とデバイス側を区別するためだ。

　USBでは、ホスト側がデバイス側に電力を供給できる。この電力の流れには方向があるため、ケーブルの両端の機器が電力を供給しようとすると回路にダメージを与えたり、誤動作したりする可能性がある。このため、間違ってホスト側同士を接続するなどしないように、ホスト側とデバイス側でコネクターの形状を変えている。一般的なルールとしてホスト側につなぐコネクターを「A」、デバイス側につなぐコネクターを「B」と呼ぶ。

　一部のUSBデバイスはコネクターを持たず、直接ケーブルが出ているもの（俗にピッグテールなどという）や、直接ホストに接続できるプラグが出ているもの（例えば、USBメモリなど）もある。これらは、USBケーブルのデバイス側が省略されたものと考えられるが、プラグに関するルールは同一である。

USBデバイスの接続台数を増やすことができる「ハブ」

　USBでは、ホスト側のレセプタクル1つには1本のUSBケーブルしか接続できない。しかし、ホストとデバイスの間に「ハブ（Hub）」を置くことで、複数のUSBデバイスを接続できるようになる。

　ハブを使うことで、最大127台のデバイスを接続できるが、一般的に複数のUSBレセプタクルを持つPCは、内部にハブがあり、1つのUSBホストコントローラー（USBホストの役割を果たす半導体デバイス）に接続している。前述の127台という論理値は、コントローラーごとの台数である。なお、複数のホストコントローラーを内蔵しているPCも存在する。

　いまやUSBは、PCだけでなく、スマートフォンやタブレットなどさまざまな製品と周辺装置を接続する標準的なインタフェースである。過去には、RS-232Cやセントロニクス互換プリンタコネクター、SCSI、PS/2マウスポートなどデバイスごとに独自のインタフェースがあり、場合によってはPCに拡張ボードを装着してそこに周辺装置を接続していた。しかし、一般的な利用では、USBはこれらのほとんどを置き換え、誰でも気軽にコンピュータに周辺装置を接続できるようになった。

　さて次回は、デバイスクラスやスマートフォンなどでの採用が多いUSB OTG（On The Go）などを解説する予定だ。

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改行／空白のルール

　本連載では、シェルスクリプトの基礎となる文法について解説します。今回は、シェルスクリプトの全体的な予備知識として、スクリプトを作る上で迷いやすい「改行」と「空白」「引用符（クオート）」の書き方、そして、ぜひ覚えておきたい「コメント」の書き方をまとめました。

　改行や空白、引用符のルールは、コマンドラインと同じです。ただし、シェルスクリプトの場合は「読みやすく」ということを念頭に置いて書くことが多いため、適宜空行を入れたり、行頭に空白を入れたりすることがあります。

●改行の入れ方

　シェルスクリプトは、原則として「行」単位で処理されます。コマンドラインで［Enter］キーを押すところで改行するのが基本です。

　さらに、シェルスクリプトの場合、処理のブロックごとに改行（空行）を入れて読みやすくすることがあります。

　例えば、本連載第21回で解説した「Hello!」というメッセージを表示するシェルスクリプト「hello」に、「echo “World.”」という行を追加して実行してみましょう。なお、helloの内容を変更しても、ファイルのパーミッション（許可属性）はそのままなので、「chmod」コマンドによる実行許可の付与は不要です。

#! /bin/bashecho "Hello!"▲「Hello!」というメッセージを表示するシェルスクリプト（ファイル名：hello）#! /bin/bashecho "Hello!"echo "World." ← この行を追加▲コマンドの追加例（1）（helloを加工）$ ./helloHello! ← 1つ目のechoコマンドの実行結果World. ← 2つ目のechoコマンドの実行結果▲実行結果

　この時、「echo」コマンドの前後に空行を入れても動作は同じです。

#! /bin/bash ← 空行を追加echo "Hello!"echo "World." ← 空行を追加▲コマンドの追加例（2）（helloを加工）$ ./helloHello!World.▲実行結果（空行の有無は実行結果に影響しない）●空白の入れ方

　空白は、コマンドライン同様、コマンドや引数の区切りとして扱われます。空白は1つでも複数でも動作は同じで、行頭や行末に入れても構いません。

#! /bin/bash echo "Hello!" echo "World."▲空白を追加した例（helloを加工）$ ./helloHello!World.▲実行結果（コマンド前後の空白の有無は実行結果に影響しない）

　“処理のまとまり”ごとに改行を入れたり、空白を入れて文字の位置をそろえたりするなど、改行や空白をうまく入れることでスクリプトを読みやすくすることができます。

引用符（クオート）のルール

　シェルスクリプトの中の「ダブルクオート（”～”）」「シングルクオート（’～’）」および「エスケープ文字（\）」は、コマンドラインと同じように機能します。

●クオートとパス名展開

　「*」など、シェルにとって特別な意味を持つ記号を使う場合は、引用符の有無が実行結果に影響することがあります。

　例えば、スクリプトの中で「echo *」と書いた場合、「*」部分がカレントディレクトリにあるファイル名に置き換わります（※）。しかし、「echo “*”」あるいは「echo ‘*’」「echo \*」とした場合は、「*」という文字が表示されます。

【※】「ls *」と実行するとカレントディレクトリにある全てのファイルが一覧表示され、「ls sample*」と実行するとカレントディレクトリにある「sample」から始まるファイルが一覧表示されます。これはシェルの「パス名展開」という機能によるものです。パス名展開にはこの他「?」や「[～]」記号を使用します。

　シェルで特別な意味を持つ記号としては、「|（パイプ）」「>（リダイレクト）」「!（ヒストリ、数字または「!!」という形で使用するので、「Hello!」のように末尾に使う場合は展開されない）」「&（バックグラウンド）」「()（サブシェル）」「;（コマンドの区切り）」「$（数字や変数名と共に使用する）」などがあります。

　動作の違いは、echoコマンドで簡単に確認できます。

#! /bin/bashecho *echo "*"echo Hello!echo "Hello!"▲引用符の有無による違い（helloを加工）

　このシェルスクリプトを実行すると、1行目にはカレントディレクトリにあるファイルの一覧が、2行目には「*」という文字が、3行目と4行目には「Hello!」が表示されます。

$ ./hellofound.log hello mybackup mynl.awk sample.txt ← カレントディレクトリにあるファイルやディレクトリが表示される（※）* ← 引用符があるため「*」がそのまま表示されているHello! ← 文字列がそのまま表示されているHello! ← 文字列がそのまま表示されている▲実行結果（hello）（※1行目の実行結果はカレントディレクトリにあるファイルによって変化します）

　「変数」を使用する場合には、引用符の有無によって動作が変わることがあります。変数については、次回あらためて取り上げます。

　本連載では、スクリプトの中でメッセージを表示する際など、「ここからここまでがひとまとまりの文字列である」と明確にするためにダブルクオートを使用しています。このように、引用符にはスクリプトが読みやすくなるという効果もあります。

●引用符（クオート）の種類

　特別な意味を打ち消すクオート（quoting）には、ダブルクオート（”～”）を使う方法、シングルクオート（’～’）を使う方法、エスケープ文字（\）を使う方法があります。

　ダブルクオート（”～”）の場合、「$」「`」「!」以外の特殊文字の意味を打ち消します。「$」は変数名の参照（Linux基本コマンドTips 第113回参照）に、「`」はコマンド展開（Linux基本コマンドTips 第12回参照）に使用する記号です。

　「!」はヒストリに使用する記号ですが、「!!」または「!数字」という形で使用するため（本連載 第5回参照）、今回の「echo Hello!」のように末尾に書くような場合はクオートなしでも動作は変わりません。

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