NUL 安全の処理系｜find -print0 | xargs -0

この記事の狙い

ファイル名に空白・タブ・改行・ワイルドカードが含まれても壊れない“NUL セーフ”な処理系を作る方法をまとめます。
中核は find -print0 ↔ xargs -0、シェル側は read -r -d '' / mapfile -d '' です。

前提と対象

• Bash 4+／set -Eeuo pipefail 推奨
• POSIX ではファイル名に NUL（\0）だけが禁止。つまり改行は合法 → 改行区切りは危険
• GNU/BSD どちらの find/xargs も -print0/-0 をサポート（古環境は要確認）

TL;DR（最小実装・コピペ可）

#!/usr/bin/env bash
set -Eeuo pipefail

# 1) 生成: NUL 区切りで列挙
find . -type f -print0

# 2) 消費: xargs -0 で安全に引き渡す
find . -type f -print0 | xargs -0 -I{} printf '<%s>\n' "{}"

# 3) Bash で読む: read -r -d '' / mapfile -d ''
while IFS= read -r -d '' path; do
  printf 'FILE: %q\n' "$path"
done < <(find . -type f -print0)

なぜ NUL 区切りか

• 改行区切りだと、"foo\nbar" や先頭 -、* を含むファイル名で崩壊
• \0 はファイル名に現れない唯一のバイト → 区切りとして絶対衝突しない
• find -print0 は各パス末尾に \0、xargs -0 は \0 を区切りに引数化

主要レシピ

1) find → xargs の王道

# 拡張子 .log を gzip 圧縮（並列、上書き安全）
find logs -type f -name '*.log' -print0 \
| xargs -0 -P4 -n1 -I{} sh -c '
  set -Eeuo pipefail
  gzip -n -9 -- "{}"
'

• -P4 で並列、-n1 で 1 ファイルずつ
• -I{} で引数は必ずクォートして受ける（"{}"）
• 可能なら -exec ... {} + も検討（プロセス数削減）。ただし安全なログや分岐を入れたい時は xargs が書きやすい

2) while で逐次処理（Bash）

while IFS= read -r -d '' p; do
  # p を安全にログ
  printf '-> %s\n' "${p@Q}" >&2      # Bash 4.4+ は @Q
  # 処理本体
  cp -- "$p" /backup/
done < <(find /data -type f -print0)

3) 配列 → NUL → 外部コマンド

files=("a b" "c"$'\n'"d" "--weird*name")
printf '%s\0' "${files[@]}" | xargs -0 -I{} sha256sum -- "{}"

4) NUL に対応した GNU ツール群

• sort -z / uniq -z / grep -z / sed -z / tr -d '\0'
• 例：重複ファイル名（理論上）を NUL 単位でユニーク化

find . -type f -print0 | sort -z | uniq -z | xargs -0 -I{} echo "{}"

BSD 系では -z がないコマンドもあるため、Bash 側で読む（read -d ''）アプローチを優先

5) 先頭 - 対策とワイルドカード保護

常に -- とクォートを併用：

xargs -0 -I{} rm -- "{}"
xargs -0 -I{} grep -H -- 'pattern' "{}"

6) rsync / git などの “from0” 連携

NUL 区切りのリストを直接渡せるツールは中間壊れが起きない：

# rsync: --files-from と組み合わせ
printf '%s\0' ./a ./b$'\n'c | rsync -a --from0 --files-from=- ./ dest/

# git: -z フラグ
git ls-files -z | xargs -0 -I{} git blame -- "{}"

設計指針（原則）

1. 「境界は NUL」の前提で統一：生成も消費も \0
2. ログは stderr、パラメータはクォート済み表示（%q / @Q）
3. -- でオプション終端、"{}" で引数安全化
4. NUL 非対応のコマンドにどうしても渡す時は、Bash ループで 1 件ずつ渡す
5. 並列化は xargs -P か &+wait。出力先の競合回避を先に設計

ありがちな落とし穴 → 回避

“コピペ可”テストブロック（最小）

#!/usr/bin/env bash
set -Eeuo pipefail
TMP="$(mktemp -d)"; trap 'rm -rf "$TMP"' EXIT
cd "$TMP"

# 問題児ファイルを作成
touch "a b" "--opt" "c"$'\n'"d" "*star?"

# 1) find -print0 | xargs -0 で全件拾えるか（カウント）
n1="$(find . -maxdepth 1 -type f -print0 | xargs -0 -I{} printf 'X\n' | wc -l)"
[[ "$n1" -eq 4 ]] || { echo "xargs-0 fail: $n1"; exit 1; }

# 2) Bash の read -d '' で全件読めるか
cnt=0
while IFS= read -r -d '' p; do ((cnt++)); done < <(find . -maxdepth 1 -type f -print0)
[[ "$cnt" -eq 4 ]] || { echo "read-d0 fail: $cnt"; exit 1; }

# 3) 危険名でも rm できる（-- とクォートで）
find . -maxdepth 1 -type f -print0 | xargs -0 -I{} rm -- "{}"
[[ "$(find . -maxdepth 1 -type f | wc -l)" -eq 0 ]] || { echo "rm fail"; exit 1; }

echo "PASS"

実務のTips

• 長いパイプラインは可観測性を：set -o pipefail、logger 併用、tee >(…) で分岐ログ
• 一時ファイルは避けたい → まずは NUL パイプでつなぐ。どうしても必要な時だけ mktemp
• 大量 I/O の最適化：xargs -P$(nproc)、コマンドが複数引数対応なら -n を増やして起動回数削減
• NFS やリモート FS：find はローカルでリスト化 → 転送ツールへ --from0 で渡す

互換性と移植性

• macOS/BSD でも find -print0 / xargs -0 は利用可
• GNU の sort -z など -z 系は GNU 依存が多い → Bash ループで代替可能
• POSIX 互換シェルでは read -d '' は不可（Bash 必須）。ポータビリティ優先なら xargs -0 に寄せる

セキュリティと安全設計

• 外部入力のパスは再評価しない（eval 禁止）
• ログへパスを出す際は マスクやクォート表示（%q / @Q）
• 破壊的操作（rm 等）は**--** と set -o noclobber 等で二重安全化。重要処理はドライランを先に

参考リンク

• GNU Findutils — -print0
• GNU xargs — -0
• GNU Bash Manual — read / mapfile（-d）
• GNU Coreutils — Null-terminated records (-z)
• rsync — --from0 / --files-from
• git — -z options