Linux catとheadコマンドの使い方｜行番号・先頭n行の表示

catは「ファイルの中身を全部そのまま出す」コマンド、headは「先頭のn行（既定は10行）だけ出す」コマンドです。 小さな設定ファイルを確かめるなら cat ファイル名、大きなログの冒頭だけ見たいなら head -n 20 ファイル名 と覚えておくと、ほとんどの場面で用が足ります。

この記事では、cat と head の主要オプションをすべて Ubuntu 24.04（GNU coreutils 9.4）で動かし、出力をそのまま載せています。 「先頭n行」「末尾n行を除く」「10〜20行目だけ」「行番号付き」「複数ファイルの先頭」といった目的別のコピペ集、tail・less・nl との使い分け表、macOS（BSD版）で動きが変わるオプションまで1ページにまとめました。macOS での動作は今回の環境では動かせなかったため、該当箇所に「未実行」と明記しています。

catとheadの早見表

やりたいことから探せる逆引き表です。 すべて下の「検証に使ったファイル」で動かして確認しています。

検証に使った環境とファイル

記事中の実行結果は、次の環境とファイルで出したものです。 同じコマンドを貼れば同じ出力になります。

# 30行のログ（line 1 〜 line 30）
seq 1 30 | sed 's/^/line /' > app.log

# タブ区切り・空行2つ・行末に空白があるファイル
printf 'id\tname\n1\tpen\n\n\n2\tnote  \n' > items.tsv

# 3行ずつの小さなファイル
printf 'alpha\nbeta\ngamma\n' > a.txt
printf 'one\ntwo\nthree\n' > b.txt

cat・head・tail・less・nlの使い分け

「全部か、一部か」「流すか、めくるか」で選びます。 5つとも「ファイルの中身を見る」コマンドですが、得意な範囲が違います。

cat と head は「出力して終わる」コマンドなので、パイプでほかのコマンドにつなげたり、リダイレクトでファイルに保存したりできます。less は画面の中で読むためのコマンドで、キー操作で前後に移動します。この違いを押さえると、スクリプトの中では cat / head / tail、人が読むときは less という分け方が自然に決まります。

less でよく使うキーは次の5つです。

判断に迷ったら、次の順で考えると決めやすくなります。

catコマンドの使い方（全主要オプションと実行結果）

catのオプション一覧

GNU版 cat の主要オプションは次の9個です。 よく使うのは -n、-b、-s、-A の4つです。

中身を全部表示する・複数ファイルをつなげる

ファイル名を並べると、その順につなげて出力します。

$ cat a.txt
alpha
beta
gamma

$ cat a.txt b.txt
alpha
beta
gamma
one
two
three

リダイレクト（>）と組み合わせると、ファイルの連結になります。

$ cat a.txt b.txt > ab.txt; wc -l ab.txt
6 ab.txt

行番号を付ける（cat -n と cat -b の違い）

-n は空行も数え、-b は空行を数えません。 同じファイルで比べると違いがはっきりします。

$ cat -n items.tsv
     1  id  name
     2  1   pen
     3  
     4  
     5  2   note  

$ cat -b items.tsv
     1  id  name
     2  1   pen


     3  2   note  

エディタやエラーメッセージの「◯行目」と合わせたいときは -n を使います。エディタは空行も1行として数えるためです。

複数ファイルを渡すと、番号は通しで付きます。

$ cat -n a.txt b.txt
     1  alpha
     2  beta
     3  gamma
     4  one
     5  two
     6  three

連続する空行をまとめる（cat -s）

$ cat -s items.tsv
id  name
1   pen

2   note  

$ cat -ns items.tsv
     1  id  name
     2  1   pen
     3  
     4  2   note  

-ns のようにオプションをまとめて書けます。空行がまとめられた後の行に番号が付くため、元ファイルの行番号とはずれる点だけ覚えておいてください。

タブ・行末の空白・改行コードを見える化する（cat -A）

「見た目は同じなのに動かない」ときに役立つのが -A です。 タブは ^I、行末は $ で表示されます。

$ cat -A items.tsv
id^Iname$
1^Ipen$
$
$
2^Inote  $

5行目の note と $ の間に空白が2つあることが読み取れます。Windows で作ったファイルの改行（CRLF）は ^M として現れます。

$ printf 'a\r\nb\x01\n' | cat -v
a^M
b^A

最後の行に改行がないファイルは、次のように見えます。wc -l は改行の数を数えるので、2行あるように見えても 1 と表示されます。

$ printf 'a\nb' | cat -A
a$
b
$ printf 'a\nb' | wc -l
1

標準入力とつなげる・ファイルを作る

ファイル名の代わりに - を書くと、その位置に標準入力が入ります。

$ echo hello | cat - a.txt
hello
alpha
beta
gamma

ヒアドキュメントと組み合わせると、短いファイルをその場で作れます。

$ cat <<EOF > conf.txt
name=demo
port=8080
EOF
$ cat conf.txt
name=demo
port=8080

catでつまずきやすい3つのエラー

実際に出たメッセージと、その意味・直し方です。

$ cat nofile.txt
cat: nofile.txt: No such file or directory

$ cat /tmp
cat: /tmp: Is a directory

$ cat a.txt >> a.txt
cat: a.txt: input file is output file

もう1つ、メッセージが出ないまま中身が消える書き方があります。

$ cat a.txt > a.txt     # エラーは出ず、終了コードも 0
$ wc -c a.txt
0 a.txt

> はコマンドが動く前にシェルが出力先を空にするため、cat が読むときにはもう中身がありません。 同じファイルを書き換えたいときは cat a.txt > a.tmp && mv a.tmp a.txt のように一度別名へ出します。

headコマンドの使い方（全主要オプションと実行結果）

headのオプション一覧

GNU版 head のオプションは6個だけです。

先頭n行を表示する（head -n）

$ head -n 3 app.log
line 1
line 2
line 3

$ head -3 app.log
line 1
line 2
line 3

head -3 は短く書ける形で、GNU版でも BusyBox でも動きます。スクリプトに残すなら、意味が読み取りやすい -n 3 がおすすめです。オプションなしの head app.log は先頭10行を表示します。

ファイルの行数より大きい数を指定しても、エラーにはならず全行が出ます。

$ head -n 100 a.txt
alpha
beta
gamma

末尾n行を除いて表示する（head -n -数）

数の前に - を付けると「最後のn行を除いた残り」になります。 30行のファイルで末尾27行を除くと、先頭3行が残ります。

$ head -n -27 app.log
line 1
line 2
line 3

CSV の最後に付いた合計行を外す、といった用途に便利です。tail 側にも対になる書き方があり、tail -n +数 で「n行目から最後まで」を取り出せます。

先頭nバイトを表示する（head -c）

$ head -c 12 app.log
line 1
line 

line 1 と改行で7バイト、続く line で5バイト、合わせて12バイトです。行の途中でも指定バイトで切るので、出力の最後に改行が付かないことがあります。

日本語（UTF-8）は1文字が3バイトのことが多く、バイト数で切ると文字の途中で切れます。次の例は「あいう」の先頭4バイトを8進数で表示したもので、「あ」（343 201 202）の後ろに「い」の1バイト目だけが残っています。

$ printf 'あいう\n' | head -c 4 | od -c | head -n 1
0000000 343 201 202 343

文字数で切りたいときは cut -c 1-2 のように文字単位のコマンドを使います。

複数ファイルの先頭をまとめて見る

ファイルを2つ以上渡すと、==> ファイル名 <== の見出しが付きます。

$ head -n 2 a.txt b.txt
==> a.txt <==
alpha
beta

==> b.txt <==
one
two

見出しを外したいときは -q、1ファイルでも見出しを付けたいときは -v です。

$ head -q -n 2 a.txt b.txt
alpha
beta
one
two

$ head -v -n 1 a.txt
==> a.txt <==
alpha

ワイルドカードで「このディレクトリの全 .txt の1行目」を一覧できます。

$ head -n 1 *.txt
==> a.txt <==
alpha

==> ab.txt <==
alpha

==> b.txt <==
one

==> conf.txt <==
name=demo

途中に開けないファイルがあっても、残りは表示されます。終了コードは 1 になります。

$ head -n 2 nofile a.txt
head: cannot open 'nofile' for reading: No such file or directory
==> a.txt <==
alpha
beta

コマンドの出力の先頭だけ見る

head はパイプの後ろに置くと、長い出力の最初だけを取り出せます。

$ ls | head -n 3
a.txt
ab.txt
app.log

$ seq 1 100000000 | head -n 2
1
2

2つ目の例は1億行を作るコマンドですが、head が2行受け取った時点で終わるため、すぐに結果が返ります。前のコマンドは、読み手がいなくなったことを知らせる合図（SIGPIPE）を受けて止まります。

目的別コピペ集

10〜20行目など、途中の行だけを表示する

head と tail を組み合わせる方法と、sed や awk で範囲を指定する方法があります。 10〜12行目を取り出す例です。

# 方法1: 先頭12行のうち、10行目以降
$ head -n 12 app.log | tail -n +10
line 10
line 11
line 12

# 方法2: sed で範囲指定
$ sed -n '10,12p' app.log
line 10
line 11
line 12

# 方法3: awk で行番号の条件
$ awk 'NR>=10 && NR<=12' app.log
line 10
line 11
line 12

1行だけ取り出すときも同じ考え方です。

$ head -n 5 app.log | tail -n 1
line 5

$ sed -n '5p' app.log
line 5

行番号付きで先頭・途中を表示する

cat -n を先に通すと、元ファイルの行番号が付いたまま切り出せます。

$ cat -n app.log | head -n 3
     1  line 1
     2  line 2
     3  line 3

$ cat -n app.log | sed -n '10,12p'
    10  line 10
    11  line 11
    12  line 12

順番を逆にすると、切り出した後の行に 1 から番号を振り直します。「元の何行目か」を知りたいときは cat -n を先に書きます。

行番号の見た目を整えたいときは nl が向いています。-b a で空行も数え、-w で桁数、-s で区切り文字を指定します。

$ nl -ba -w3 -s': ' a.txt
  1: alpha
  2: beta
  3: gamma

先頭だけを別ファイルに保存する

$ head -n 2 app.log > top.txt
$ cat top.txt
line 1
line 2

大きな CSV から動作確認用の小さなサンプルを作るときに便利です。見出し行と先頭100件なら head -n 101 data.csv > sample.csv です。

ファイルごとに見出しの形を変えて先頭を表示する

==> 名前 <== 以外の形で区切りたいときは、for で回します。

$ for f in a.txt b.txt; do echo "== $f"; head -n 1 "$f"; done
== a.txt
alpha
== b.txt
one

目的別のまとめ表

応用例：CSVの見出し・明細・合計行を切り分ける

head と tail を組み合わせると、「1行目は見出し、最後の行は合計」という形のCSVをきれいに切り分けられます。 次の在庫データで試します。

printf 'id,name,qty\n1,pen,12\n2,note,3\n3,clip,40\ntotal,,55\n' > stock.csv

# 見出し行だけ
$ head -n 1 stock.csv
id,name,qty

# 見出しと合計行を除いた明細だけ
$ head -n -1 stock.csv | tail -n +2
1,pen,12
2,note,3
3,clip,40

# 見出しは残したまま、明細を数量の多い順に並べ替える
$ { head -n 1 stock.csv; tail -n +2 stock.csv | head -n -1 | sort -t, -k3,3nr; }
id,name,qty
3,clip,40
1,pen,12
2,note,3

列の名前と番号の対応を確かめたいときは、見出し行を縦に並べて cat -n を通します。「qty は3列目」とすぐにわかるので、cut -d, -f3 や sort -k3 を書く前の確認に使えます。

$ head -n 1 stock.csv | tr ',' '\n' | cat -n
     1  id
     2  name
     3  qty

先頭の数行を、列をそろえた表の形で眺めることもできます。

$ head -n 3 stock.csv | column -s, -t
id  name  qty
1   pen   12
2   note  3

ファイルの最初と最後だけをまとめて見る

長いログの「始まり」と「終わり」を一度に確かめる書き方です。

$ head -n 2 app.log; echo "..."; tail -n 2 app.log
line 1
line 2
...
line 29
line 30

行番号つきで検索結果を見る

「どの行にあるか」を知りたいときは、cat -n を通してから絞り込む方法と、grep の -n を使う方法があります。出力の形が少し違います。

$ cat -n app.log | grep 'line 2[0-2]$'
    20  line 20
    21  line 21
    22  line 22

$ grep -n 'line 2[0-2]$' app.log
20:line 20
21:line 21
22:line 22

検索が目的なら grep -n のほうが短く書けます。見つけた行番号の前後を読みたいときは、その番号を sed -n '18,24p' に渡すと周辺だけを表示できます。

catでファイルを作る・追記するときの書き方

cat はリダイレクトと組み合わせると、ファイルの作成・上書き・追記にも使えます。 記号1つで結果が変わるので、表で整理します。

> と >> の違いは、すでにあるファイルの中身を残すかどうかです。大事なファイルに書き込むときは、先に cat や head で中身を確かめてから >> を使うと、意図しない置き換えを防げます。bash では set -o noclobber を設定しておくと、> で既存ファイルを置き換えようとしたときにエラーで止めてくれます（未実行）。

GNU版とmacOS（BSD版）・BusyBoxの違い

Linux の cat / head は GNU coreutils、macOS は BSD 由来の実装で、使えるオプションが少し違います。 下の表の Linux 列と BusyBox 列は今回実行した結果です。macOS 列は今回の環境では動かせなかったため未実行で、BSD版について一般に知られている仕様をもとに書いています。手元の macOS では man head、man cat で確かめてください。

どの環境でも動く「末尾n行を除く」の書き方

head -n -5 が使えない環境向けに、行数を数えてから head に渡す方法と、awk で書く方法を用意しておくと安心です。次の2つは Linux で実行して結果を確認しています（8行のファイルで末尾5行を除き、3行が残る例）。

# 方法1: 行数を数えて引き算する
$ n=$(( $(wc -l < s.log) - 5 )); head -n "$n" s.log
line 1
line 2
line 3

# 方法2: awk で n 行ぶん遅らせて出力する
$ awk -v n=5 'NR>n{print buf[NR%n]} {buf[NR%n]=$0}' s.log
line 1
line 2
line 3

最後の1行だけを除くなら sed '$d' file が短く書けます。

macOS で GNU版と同じ書き方を使いたい場合は、Homebrew で coreutils を入れると ghead、gcat という名前で GNU版が使えるようになります（未実行）。シェルスクリプトを Linux と macOS の両方で動かすなら、上の表で3つの列すべてが「動く」になっている書き方を選ぶと、そのまま持ち運べます。

BusyBox は Alpine Linux などの小さなコンテナイメージで使われている実装です。今回の確認では、head -c 1K と cat -s の2つがエラーになりました。コンテナの中でスクリプトを動かすときは、head -c 1024 のように数字だけで書くと、GNU版でも BusyBox でも同じ結果になります。

巨大ファイルやバイナリにcatを使わないほうがよい理由

巨大ファイル：全部読み終わるまで流れ続ける

cat はファイル全体を最後まで出力するので、数百万行のログでは画面が流れ続け、見たい場所を通り過ぎます。 冒頭だけなら head、末尾だけなら tail、探しながら読むなら less が向いています。

約39MB・500万行のファイル（seq 1 5000000 > big.log）で、処理にかかった時間を比べました。

head と tail は必要な部分だけを読むため、ファイルが大きくなっても時間がほとんど変わりません。sed -n '1p' のように範囲だけ指定した書き方は最後の行まで読み進めるので、大きなファイルでは q（終了）を足すと早く終わります。数値は1回の計測で、ディスクやキャッシュの状態で変わります。

画面に出す場合は、端末が文字を描く時間も加わります。大きなファイルを開くときの目安は次のとおりです。

バイナリファイル：制御文字で端末の表示が乱れる

実行ファイルや画像を cat すると、中に含まれる制御文字を端末が命令として解釈し、文字化けや表示の乱れが起きることがあります。 中身がテキストかどうかは、先に file で確かめられます。

$ file /bin/ls a.txt
/bin/ls: ELF 64-bit LSB pie executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, BuildID[sha1]=daa5130f2a41f7fbc8662048f3294f3d439ca7ff, for GNU/Linux 3.2.0, stripped
a.txt:   ASCII text

バイナリの冒頭をのぞきたいときは、head -c で量を絞り、cat -v で制御文字を見える形に変えると表示が乱れません。

$ head -c 16 /bin/ls | cat -v
^?ELF^B^A^A^@^@^@^@^@^@^@^@^@

先頭が ^?ELF（0x7F と ELF）なので、Linux の実行ファイルだとわかります。もし端末の表示が乱れたときは、reset と入力して Enter を押すと元に戻せます。

開く前に3つ確かめると、コマンドを選びやすい

初めて見るファイルは、中身を出す前に「行数・サイズ・種類」を確かめると、cat でよいか head にするかをすぐ決められます。

$ wc -l app.log
30 app.log
$ wc -c app.log
231 app.log
$ file app.log
app.log: ASCII text

この4つを先に見ておくと、画面が流れ続けたり表示が乱れたりする場面をほぼ避けられます。

パイプの入口のcatは省ける

cat file | head -n 3 は head -n 3 file と同じ結果になります。ファイル名を直接渡せるコマンドでは cat を省くと、プロセスが1つ減り、head が必要な分だけ読んで終われます。今回の計測でも cat big.log | head -n 1 と head -n 1 big.log はどちらも一瞬で終わりましたが、書き方としては後者のほうが短く、意図も読み取りやすくなります。

よくある質問

Q. cat -n と nl はどう違いますか？ A. cat -n は空行を含むすべての行に番号を付けます。nl は既定では空行に番号を付けず、cat -b と同じ数え方です。nl -ba とすると cat -n と同じ結果になります。桁数や区切り文字を変えたいときは nl（-w、-s）が便利です。

Q. head -n 5 と head -5 は同じですか？ A. 今回確認した GNU coreutils 9.4 と BusyBox 1.36.1 では同じ結果でした。スクリプトに書くときは、オプションの意味がはっきりする -n 5 をおすすめします。なお head -n -5（末尾5行を除く）とは別の意味なので、-n の後ろの数に付ける符号で区別してください。オプションなしの head は head -n 10 と同じです。

Q. 10行目から20行目だけを表示するには？ A. sed -n '10,20p' file がいちばん短く書けます。head と tail だけで書くなら head -n 20 file | tail -n +10 です。元の行番号も出したいときは cat -n file | sed -n '10,20p' とします。

Q. macOS で head -n -5 がエラーになります。どうすればよいですか？ A. BSD版の head は行数に負の値を指定できないとされています（今回は未実行）。n=$(( $(wc -l < file) - 5 )); head -n "$n" file のように行数を計算して渡す方法なら、Linux でも同じ書き方で動きます。Homebrew の coreutils を入れて ghead -n -5 file とする方法もあります。

まとめ

• cat は全部、head は先頭だけ。 1画面に収まるなら cat、長いファイルは head・tail・less を選ぶ
• 行番号は cat -n（空行も数える）と cat -b（空行を数えない） を使い分ける。書式を整えるなら nl
• 先頭n行は head -n 数、末尾n行を除くなら head -n -数（GNU版・BusyBox で動作を確認）
• 途中の行は sed -n '10,20p' か head -n 20 | tail -n +10。 元の行番号が欲しいときは cat -n を先に通す
• タブ・行末の空白・CRLF の確認は cat -A。 macOS では cat -et が同じ用途（未実行）
• 同じファイルへの cat a.txt > a.txt は中身が空になる。 別名に出してから mv で置き換える
• バイナリは file で種類を確かめ、のぞくときは head -c 16 ファイル | cat -v

株式会社RJCでは、Linuxコマンドの基本とその仕組みを仲間と学び合っています。こうした知識を共有しながら、日々技術を磨いています。

株式会社RJC ― SI事業・SES事業・AI駆動開発。RJCは一緒に成長を楽しめる会社です。