再帰関数 ― bashスクリプト設計のもう一つの道

スクリプトを書くとき、私たちはよく「どう回すか」を考えます。
けれど、もう一つの道があります。
“自分自身を呼び出す”――再帰という設計。

Bashでも、再帰を使うことで処理を階層的に整理し、シンプルに表現することができます。
今回は、スクリプト設計の一つの考え方として「再帰関数」を見ていきましょう。

はじめに：再帰という「考え方」

Bashで処理を設計するとき、多くの人は「ループ（for / while）」で問題を解こうとします。

もちろんそれは王道です。ですが、再帰（recursion）というもう一つの考え方を取り入れると、
「自分自身を呼び出すことで処理を分割・整理する」柔軟な設計が可能になります。

再帰関数とは、関数の中で自分自身を呼び出す関数のこと。
「1つの処理を小さく分けて、再び同じ仕組みで解く」ことができます。

再帰を理解する一番シンプルな例：階乗

#!/bin/bash

factorial() {
  local n=$1
  if (( n <= 1 )); then
    echo 1
  else
    local prev=$(factorial $((n - 1)))
    echo $((n * prev))
  fi
}

# 使用例
result=$(factorial 5)
echo "5! = $result"

実行結果

5! = 120

ここで重要なのは「終了条件」と「再帰呼び出し」の2つ。

階乗のように、「大きな問題を小さな同じ問題に分解できる」構造を持つとき、再帰が自然にハマります。

再帰をbashらしく使う：ディレクトリ探索

再帰の魅力は、「階層構造」に強いことです。
たとえば、ファイルシステムを辿るスクリプト。

#!/bin/bash

list_files() {
  local dir=$1
  for item in "$dir"/*; do
    if [ -d "$item" ]; then
      list_files "$item"  # 再帰呼び出し
    elif [ -f "$item" ]; then
      echo "$item"
    fi
  done
}

# 使用例
list_files "/etc"

階層を潜る処理をループだけで書くと、入れ子が深くなり可読性が落ちます。
再帰を使えば「構造そのもの」をコードで表現できるのです。

設計としての再帰 ―「ループより分かりやすくなる」瞬間

再帰関数を使うと、「構造を写す」ようなコードになります。
ループが「動きの流れ」を書くのに対して、
再帰は「階層の関係」をそのままコードに落とし込む。

• 木構造の探索（ディレクトリ・JSONなど）
• 再分割処理（探索・分岐）
• 依存関係の解決（親 → 子 → 孫）

Bashは本格的な再帰言語ではありませんが、
「スクリプトを設計する考え方の道具」として使う価値があります。

注意点：bashの再帰には限界がある

Bashの関数呼び出しはC言語のような深い再帰を想定していません。
深さが数百を超えると、スタックが溢れてエラーになります。

対策と考え方

• 深さが決まっている処理なら問題なし
• 無限再帰を防ぐために、終了条件は厳格に設計する
• 深すぎる処理はfindやxargsなどのUNIXコマンドで置き換える

再帰は「便利なループ」ではなく「構造を写す設計手法」として扱うと安全です。

まとめ：再帰をbashの設計に取り入れる

再帰とは「構造を再現する設計」
Bashでもそれは可能であり、
スクリプトを「動かす」から「設計する」へと進化させる道になる。