PCでの文字列の制限・特殊文字について

ファイルやフォルダー名に使用できない文字は、主に使用しているオペレーティングシステムによって異なります。以下に、Windows、macOS、Linuxそれぞれのシステムで使用できない文字がなぜ存在するのかを解説いたします。

1 ファイル名やフォルダーに使用できない文字がある理由
2 WindowsPC
3 Mac
4 Linux OS

ファイル名やフォルダーに使用できない文字がある理由

ファイルやフォルダー名に使用できない文字が存在する理由は、システムやファイルシステムの設計および動作に関する技術的な制約や歴史的な背景にあります。

まず、オペレーティングシステムでは特定の文字や名前が予約されています。これはシステム操作やコマンドに使われるためです。それぞれのOSで異なる部分があるので、それらをご紹介いたします。

ディレクトリ名が無効です。などのエラーメッセージが表示される場合もあります。

WindowsPC

Windowsでは、CONやPRN、AUXなどの名前はシステムデバイスや特定の操作を示すために予約されており、これらをファイル名やフォルダー名に使うとシステムが誤解する可能性があります。同様に、バックスラッシュ(\)はパスの区切り文字として使用され、アスタリスク(*)やクエスチョンマーク(?)はワイルドカード文字として使われます。これにより、特定の操作や検索を行う際にシステムが正しく機能することを保証することができます。

ファイル、パス、名前空間の名前付け – Microsoft公式

Mac

macOSでは、コロン(:)がクラシックMac OS時代にパスの区切り文字として使われていました。現代のmacOSでも、この歴史的な理由からコロンをファイル名やフォルダー名に使用することはできません。この制約は、ファイルシステムが正しく動作し、互換性を保つためのものです。

Linux OS

Linuxでは、スラッシュ(/)がパスの区切り文字として使用され、NULL文字（ASCII 0）は文字列の終端を示すために使われます。これにより、ファイルシステムはデータの管理や操作を正確に行うことができます。

ファイルシステムの設計との関係

ファイルシステムの設計においても、特定の文字の使用を制限することがシステムの安定性や整合性を保つ上で重要です。例えば、WindowsのNTFSファイルシステムでは、特定の文字やパスの長さに関する制約があります。

これにより、ファイル名やパス名の管理が容易になり、システムの一貫性が保たれます。同様に、macOSのHFS+やAPFSファイルシステムも、ファイル名の一貫性と互換性を保つための制約があります。

ファイルシステムについて

異なるOS間でのファイル共有のため

また、異なるオペレーティングシステム間でのファイル共有や互換性を保つために、共通のルールが設けられています。Windows、macOS、Linux間でファイルをやり取りする際には、すべてのシステムで認識できる文字セットを使用することが望まれます。これにより、ファイルやフォルダーが他のシステムで問題なく開けるようになります。

システムセキュリティ向上のため

さらに、セキュリティの観点からも、一部の文字はシステムやアプリケーションの脆弱性を突くために悪用される可能性があるため、これらの文字を制限することでシステムのセキュリティを向上させることができます。例えば、特殊な文字を使用することで、コマンドインジェクションなどの攻撃を防ぐことができます。

Windows

Windowsでは、以下の文字がファイル名やフォルダー名に使用できません：

文字	説明
\	バックスラッシュ
/	スラッシュ
:	コロン
*	アスタリスク
?	クエスチョンマーク
“	ダブルクォート
<	小なり
>	大なり

さらに、以下の予約名はファイル名やフォルダー名に使用できません：

CON
PRN
AUX
NUL
com1, com2, com3, com4, com5, com6, com7, com8, com9
lpt1, lpt2, lpt3, lpt4, lpt5, lpt6, lpt7, lpt8, lpt9

macOS

macOSでは、以下の文字がファイル名やフォルダー名に使用できません：

文字	説明
:	コロン

macOSではWindowsとは異なり、比較的少ない制約があります。

Linux

Linuxでは、以下の文字がファイル名やフォルダー名に使用できません：

文字	説明
/	スラッシュ
NULL (ASCII 0)	NULL文字

Linuxでは、スラッシュとNULL文字以外はほぼ全ての文字が使用可能です。

これらの制約を守ることで、異なるシステム間でのファイルやフォルダーの互換性を確保することができます。ファイルやフォルダー名に使用できない文字に関しては、基本的にオペレーティングシステムのバージョンによる違いはほとんどありません。ただし、以下の点に注意が必要です。

WindowsOS

Windowsのすべてのバージョン（Windows 95から最新のWindows 10やWindows 11まで）で、使用できない文字や予約名は一貫しています。しかし、特定のバージョンで追加の制約や例外が導入されることがあります。例えば、NTFSファイルシステムの使用により、ファイルパスの長さが制約されることがあります（通常は最大260文字まで）。Windowsで許可されていない特殊な文字の取り扱い方法を守る必要があります。

Windowsでは、ファイル名やフォルダー名の末尾にピリオド（「.」）を含むことは通常できません。これは、ファイルシステムの設計上の制約によるものです。特殊な方法でファイルを作成してしまうと、Windowsでは扱うことができない文字列が含まれていて、削除、リネームも不可能なディレクトリ・フォルダ・ファイルができてしまいます。しかし、この問題は特定のプレフィックスを使用することで、この制約を回避してファイルやフォルダーを操作することが可能です。

プレフィックス「\?\」の使用

Windowsでは、「\?\」プレフィックスを使用することで、通常のパス制限や特定の文字の制約を無視してファイルシステムにアクセスできます。このプレフィックスは、長いパス（260文字以上）を扱う際にも使用されますが、末尾にピリオドが含まれるファイルやフォルダーに対しても有効です。

以下に、末尾にピリオドを含むファイルへの対処方法を説明します。

ファイルの作成

たとえば、C:\example\file.という名前のファイルを作成したい場合、通常の方法ではエクスプローラーや標準のファイル操作コマンドでエラーが発生します。しかし、「\?\」プレフィックスを使用することで、このようなファイルを作成できます。

cmdコード
echo This is a test > \\?\C:\example\file.

このコマンドでは、「echo」コマンドを使用して「This is a test」というテキストをファイルに書き込みますが、「\?\」プレフィックスを付けることで、末尾にピリオドを含むファイル名を指定できます。

ファイルの削除

同様に、末尾にピリオドが含まれるファイルを削除する場合も「\?\」プレフィックスを使用します。

cmdコード
del \\?\C:\example\file.

このコマンドにより、通常では削除できないファイルを削除できます。

ファイルのリネーム

末尾にピリオドが含まれるファイルをリネームする場合も同様に「\?\」プレフィックスを使用します。以下は、file.という名前のファイルをnewfile.にリネームする例です。

cmdコード
rename \\?\C:\example\file. newfile.

ファイルのコピー

末尾にピリオドが含まれるファイルを別の場所にコピーする場合も同様に「\?\」プレフィックスを使用します。

cmdコード
copy \\?\C:\example\file. \\?\C:\example\copy_of_file.

このように、「\?\」プレフィックスを使用することで、通常のファイルシステムの制約を回避し、末尾にピリオドを含むファイルやフォルダーに対して操作を行うことができます。これは特に特殊なファイル名を扱う必要がある場合に便利です。ただし、このプレフィックスの使用は慎重に行うべきであり、システムの安定性やデータの整合性を保つために、必要な場合に限り使用することが推奨されます。

ディレクトリ構造について

macOS

macOSでも、使用できない文字（特にコロン）はすべてのバージョンで共通です。ただし、ファイルシステム（HFS+からAPFSへの移行など）の変更により、パフォーマンスや互換性に影響を与えることがあります。

LinuxOS

Linuxの場合、使用できない文字に関する制約は主にファイルシステムによって決まります。たとえば、ext3やext4などの一般的なファイルシステムではスラッシュとNULL文字のみが使用できません。バージョンに関わらず、この制約はほぼ一貫しています。

まとめ

Windows: 使用できない文字や予約名はバージョンを問わず一貫していますが、ファイルパスの長さに制約がある場合があります。
macOS: コロンが使用できない文字として一貫しており、ファイルシステムの変更が影響を与えることがあります。
Linux: スラッシュとNULL文字のみが使用できない文字として一貫しており、ファイルシステムによる違いはほとんどありません。

これらの基本的な制約を守ることで、異なるオペレーティングシステムやバージョン間での互換性を確保することができます。データ復旧の現場では復旧した際に元あったファイル名が消失していたり、文字化けしていたりすることもあります。

パソコンのデータ復旧事例