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Phase 16: 折りたたみ言語 実装メモ
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【実装上の重要な判断】
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1. セルフホスティング後に実装する理由
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- 混ぜると危険（複雑性の爆発）
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- 目標のブレを防ぐ
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- テストの組み合わせ爆発を避ける
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2. Nyashで実装することの意義
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- ドッグフーディングの極致
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- 15,000行のコードベースなら理解しやすい
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- コミュニティが貢献しやすい
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実装の技術的詳細
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■ SimpleFoldPass（最小実装案）
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```rust
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// もしRustで書くなら（参考実装）
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pub struct SimpleFoldPass;
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impl SimpleFoldPass {
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pub fn run(&mut self, mir: &mut MIRModule) -> bool {
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// Array.map().filter().map()だけを検出
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// 3連鎖まで
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// ArrayBoxのみ対象
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// 純関数判定は決め打ち
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}
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}
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```
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■ Nyashでの実装イメージ
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```nyash
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box FoldPass {
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init { patterns, purity_db }
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detectChains(mir) {
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local chains
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chains = new ArrayBox()
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# BoxCall列を走査して連鎖を検出
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for inst in mir.instructions {
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if me.isChainStart(inst) {
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local chain = me.buildChain(inst)
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if chain.length() <= 3 and me.allPure(chain) {
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chains.push(chain)
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}
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}
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}
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return chains
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}
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foldChain(chain) {
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# 連鎖を1つのfused callに変換
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local ops = chain.map(inst => me.extractOp(inst))
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return new FusedCall(chain.first().array, ops)
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}
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}
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```
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段階的実装計画
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Step 1: 基盤整備（1週間）
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- 純度属性の構文設計
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- MIRへの属性伝播
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- テストフレームワーク
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Step 2: Array融合（2週間）
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- map/filter連鎖の検出
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- fused call生成
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- VMサポート追加
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Step 3: 効果測定（1週間）
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- ベンチマーク作成
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- メモリプロファイル
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- GC圧力測定
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Step 4: 拡張（1ヶ月）
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- String操作
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- I/Oバッチ化
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- ループ最適化
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リスクと対策
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リスク1: 最適化バグでプログラムが壊れる
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対策: trace_hash/heap_hashで常に検証
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リスク2: デバッグが困難になる
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対策: --unfoldオプションで即座に無効化
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リスク3: 性能が逆に悪化する
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対策: Fold Budgetで自動OFF
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成功の測定基準
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1. 定量的指標
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- Array操作: 30%以上高速化
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- メモリ使用量: 50%削減
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- GC頻度: 1/3に削減
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2. 定性的指標
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- コードの可読性維持
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- デバッグ容易性維持
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- ユーザーコード変更不要
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将来の拡張可能性
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- 非同期処理の融合
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- GUI構築の最適化
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- カスタム融合ルール
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- プラグインBox対応
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- JIT/AOTとの協調
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参考資料
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- Haskell: Stream Fusion
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- Rust: Iterator Fusion
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- Julia: Loop Fusion
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- Clojure: Transducers
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ただし、Nyashの「Everything is Box」哲学に合わせて
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独自のアプローチを取る。
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