docs: restore docs/private/roadmap from 7b4908f9 (Phase 20.31)

2025-10-31 18:00:10 +09:00
parent 1d49e24bf0
commit 8fd3a2b509
433 changed files with 108935 additions and 0 deletions
--- a/docs/private/roadmap/language-evolution/v1-original.md
+++ b/docs/private/roadmap/language-evolution/v1-original.md
@ -0,0 +1,509 @@
+# 🚀 Nyash/Hakorune 言語進化ロードマップ
+
+**作成日**: 2025-10-02
+**対象**: Phase 16-30（言語機能・標準ライブラリの進化）
+**関連**: [アーキテクチャ戦略](./architecture-strategy.md) - Rust vs セルフホスト実装戦略
+
+---
+
+## 📖 概要
+
+Phase 15までの実装により、Nyash/Hakoruneは強力な基礎を確立しました。
+このドキュメントは、糖衣構文・マクロ以外の体系的な言語機能進化を定義します。
+
+**実装方針**: [アーキテクチャ戦略](./architecture-strategy.md)に従い、Phase 19以降の新機能は**セルフホストのみ**で実装します。
+
+---
+
+## 📊 現在の強み（Phase 15-16時点）
+
+### ✅ **言語機能の充実度**
+1. **プロパティシステム** (stored/computed/once/birth_once) - **業界最先端レベル**
+2. **🚀 マクロシステム (Phase 16実装中)** - @derive/@test等、Box-Based Macro革命
+3. **postfix catch/cleanup** - 非常にモダン（Swift/Kotlin風）
+4. **Result伝播 (? 演算子)** - Rust風エラー処理
+5. **match式** - パターンマッチング
+6. **Lambda式** - 高階関数サポート
+7. **using/namespace** - モジュールシステム基礎
+8. **flow** - stateless namespace（静的関数グループ化）
+9. **非同期** (nowait/await/FutureBox) - 並行処理基礎
+10. **演算子オーバーロード** - トレイトベース
+11. **変数宣言厳密化** - メモリ・非同期安全性保証
+
+### ✅ **Box型ライブラリ充実度**
+30種類以上のBox（String/Integer/Array/Map/JSON/Regex/HTTP/GUI等）
+
+### ✅ **コンパクトな実装**
+- セルフホスティングコンパイラ: **3,771行**
+- Rust実装: 48,344行
+- **圧縮率: 約7.8%（13分の1）**
+
+---
+
+## 🎯 進化計画（9の柱）
+
+**注**: マクロシステム（旧🔟）はPhase 16で既に実装中のため、残り9項目を進化計画とします。
+
+### **1️⃣ 型システムの段階的強化**
+
+**現状**: 型アノテーションはP0では無視、実行時型エラー
+
+**Phase**: 20-25
+**優先度**: 🟡 中
+
+**改善案**:
+```nyash
+// Phase A: 静的型チェック（opt-in）
+@strict_types
+box Calculator {
+    value: IntegerBox  // 型検査ON
+
+    add(a: IntegerBox, b: IntegerBox): IntegerBox {
+        return a + b  // 型不一致はコンパイルエラー
+    }
+}
+
+// Phase B: ジェネリクス/型パラメータ
+box Container<T> {
+    items: ArrayBox<T>
+
+    add(item: T) {
+        me.items.push(item)
+    }
+
+    get(index: IntegerBox): T? {  // Optional型
+        return me.items.get(index)
+    }
+}
+
+// Phase C: Union型・Intersection型
+type Result = OkBox | ErrorBox
+type Loggable = ConsoleBox & FileBox
+```
+
+**実装ステップ**:
+1. Phase 20: 基本型チェック（opt-in）
+2. Phase 22: ジェネリクス基礎
+3. Phase 24: Union/Intersection型
+
+---
+
+### **2️⃣ エラーハンドリングの体系化**
+
+**現状**: ResultBox, postfix catch/cleanup（基礎は良い）
+
+**Phase**: 26-28
+**優先度**: 🟢 低（現状で十分実用的）
+
+**改善案**:
+```nyash
+// カスタムエラー型階層
+box NetworkError from ErrorBox {
+    code: IntegerBox
+    message: StringBox
+}
+
+box TimeoutError from NetworkError { }
+box ConnectionError from NetworkError { }
+
+// エラー変換チェーン
+fetchData()
+    .mapError(fn(e) { new AppError(e) })
+    catch(NetworkError e) {
+        retry()
+    }
+    catch(TimeoutError e) {
+        useCache()
+    }
+    cleanup {
+        closeConnection()
+    }
+
+// panic/recover明確化
+panic("critical error")  // プログラム停止
+recover(fn(e) { log(e); return defaultValue() })  // panic回復
+```
+
+---
+
+### **3️⃣ テストフレームワーク統合** 🔴
+
+**現状**: テスト機能なし（**最大の欠落！**）
+
+**Phase**: 16-17
+**優先度**: 🔴 最高（開発体験向上の鍵！）
+
+**改善案**:
+```nyash
+// ビルトインテスト構文
+@test
+describe("Calculator") {
+    @test
+    it("should add numbers") {
+        local calc = new Calculator()
+        expect(calc.add(2, 3)).toBe(5)
+        assert(calc.value == 0)
+    }
+
+    @test
+    it("should handle errors") {
+        expectThrow(fn() { calc.divide(1, 0) })
+    }
+}
+
+// モック・スタブ
+@mock
+box MockHttpClient from HttpClient {
+    override get(url) {
+        return new MockResponse(200, "OK")
+    }
+}
+
+// プロパティベーステスト
+@property_test(iterations: 1000)
+it("commutative addition") forall(a: IntegerBox, b: IntegerBox) {
+    expect(a + b).toBe(b + a)
+}
+```
+
+**実装ステップ**:
+1. Phase 16.1: 基本テストフレームワーク（describe/it/expect）
+2. Phase 16.2: アサーション拡張（toBe/toEqual/toThrow等）
+3. Phase 16.3: モック・スタブ機能
+4. Phase 17: プロパティベーステスト
+
+**重要性**:
+- セルフホスティング進行中の**今こそ**導入すべき
+- Rust実装で先行実装 → セルフホストで再実装が理想
+- TDD開発体験が言語採用の鍵
+
+---
+
+### **4️⃣ 並行処理の完成度向上**
+
+**現状**: nowait/await/FutureBox（基礎のみ）
+
+**Phase**: 21-25
+**優先度**: 🟡 中
+
+**改善案**:
+```nyash
+// チャネル/メッセージパッシング
+local ch = new ChannelBox<IntegerBox>()
+nowait producer = loop() {
+    ch.send(randomInt())
+}
+local value = ch.receive()  // await不要
+
+// 構造化並行性（Structured Concurrency）
+async {
+    nowait task1 = longTask1()
+    nowait task2 = longTask2()
+
+    // すべて完了するまで待機（スコープ終了で自動）
+    // task1/task2のどちらかがエラー → 両方キャンセル
+}
+
+// Select式（複数Future待機）
+match select {
+    ch1.receive() => { handle1() }
+    ch2.receive() => { handle2() }
+    timeout(1000) => { handleTimeout() }
+}
+
+// キャンセルトークン標準化
+local token = new CancelTokenBox()
+nowait task = longTask(token)
+token.cancel()  // タスク中断
+```
+
+**実装ステップ**:
+1. Phase 21: ChannelBox実装
+2. Phase 22: 構造化並行性（async block）
+3. Phase 23: Select式
+4. Phase 24: キャンセルトークン標準化
+
+---
+
+### **5️⃣ メモリ管理の可視性向上**
+
+**現状**: Arc<Mutex>暗黙共有、outbox/weak未活用
+
+**Phase**: 28-30
+**優先度**: 🟢 低（現状で安全）
+
+**改善案**:
+```nyash
+// 所有権移転の明示
+outbox result = expensiveComputation()  // moveセマンティクス
+useResult(result)  // resultは無効化
+
+// 弱参照の標準化
+box Parent {
+    weak child: ChildBox  // 循環参照防止
+}
+
+// ライフタイムヒント（optional）
+box Borrower<'a> {
+    reference: &'a StringBox  // 借用明示
+}
+
+// クローン明示化
+local copy = original.clone()  // 深いコピー
+local ref = original.share()   // Arc参照増加
+```
+
+---
+
+### **6️⃣ 標準ライブラリの体系化**
+
+**現状**: 豊富だが命名・構造が不統一
+
+**Phase**: 16-20
+**優先度**: 🟡 中
+
+**改善案**:
+```nyash
+// Rust std風階層構造
+using std.collections  // ArrayBox, MapBox, SetBox, QueueBox
+using std.io           // FileBox, StreamBox, BufferBox
+using std.net          // HttpClientBox, TcpBox, UdpBox
+using std.sync         // MutexBox, ChannelBox, AtomicBox
+using std.time         // TimeBox, DurationBox, TimerBox
+using std.json         // JSONBox（parse/stringify/schema）
+using std.regex        // RegexBox
+using std.math         // MathBox
+using std.console      // ConsoleBox
+
+// 命名規則統一
+// ❌ Before: array.length(), string.len(), map.size()
+// ✅ After:  collection.len() （統一）
+
+// Prelude自動インポート
+// StringBox, IntegerBox, ArrayBox等は自動利用可能
+```
+
+**実装ステップ**:
+1. Phase 16: 命名規則統一計画策定
+2. Phase 17: std.collections体系化
+3. Phase 18: std.io/net/sync体系化
+4. Phase 19-20: その他標準ライブラリ体系化
+
+---
+
+### **7️⃣ デバッグ・診断機能強化**
+
+**現状**: DebugBox、基本的なprint
+
+**Phase**: 18-20
+**優先度**: 🟡 中（開発体験向上）
+
+**改善案**:
+```nyash
+// repr()関数実装（構造的表示）
+print(str(obj))   // "MyBox instance"
+print(repr(obj))  // "MyBox { field1: 42, field2: "test" }"
+
+// スタックトレース改善
+try {
+    deepFunction()
+} catch(e) {
+    print(e.stackTrace())  // 完全なコールスタック
+}
+
+// プロファイラ統合
+@profile
+calculate() {
+    // 実行時間・メモリ使用量を自動計測
+}
+
+// アサーション強化
+assert(value > 0, "value must be positive")
+debug_assert(internalState.isValid())  // devのみ
+static_assert(SIZE == 64, "size must be 64")  // コンパイル時
+```
+
+**実装ステップ**:
+1. Phase 18: repr()関数実装
+2. Phase 19: スタックトレース改善
+3. Phase 20: プロファイラ統合・アサーション強化
+
+---
+
+### **8️⃣ ドキュメント生成機能**
+
+**現状**: ドキュメント生成機能なし
+
+**Phase**: 30+
+**優先度**: 🟢 低
+
+**改善案**:
+```nyash
+/// Calculator Box provides basic arithmetic operations.
+///
+/// # Examples
+/// ```nyash
+/// local calc = new Calculator()
+/// calc.add(2, 3)  // => 5
+/// ```
+box Calculator {
+    /// The current calculation result
+    result: IntegerBox
+
+    /// Adds two numbers
+    /// # Arguments
+    /// - `a`: First number
+    /// - `b`: Second number
+    /// # Returns
+    /// Sum of a and b
+    add(a: IntegerBox, b: IntegerBox): IntegerBox {
+        return a + b
+    }
+}
+
+// コマンド
+$ hakorune doc --generate  # HTML/Markdown生成
+```
+
+---
+
+### **9️⃣ パッケージマネージャ完成**
+
+**現状**: using system基礎実装
+
+**Phase**: 18-20
+**優先度**: 🟡 中
+
+**改善案**:
+```toml
+# hako.toml（Cargo風）
+[package]
+name = "my-app"
+version = "0.1.0"
+authors = ["Me"]
+
+[dependencies]
+http-client = "1.2.0"
+json-parser = "2.0.1"
+
+[dev-dependencies]
+test-framework = "0.5.0"
+```
+
+```bash
+# コマンド
+$ hako new my-project
+$ hako build
+$ hako test
+$ hako run
+$ hako publish
+```
+
+**実装ステップ**:
+1. Phase 18: hako.toml依存関係解決
+2. Phase 19: パッケージレジストリ設計
+3. Phase 20: hako CLIコマンド実装
+
+---
+
+### **🔟 マクロシステム拡張**
+
+**現状**: ✅ **Phase 16で実装中** - Box-Based Macro革命
+
+**実装済み**:
+- @derive(Equals, ToString, Clone, Debug)
+- @test マクロ + テストランナー
+- AST Pattern Matching基盤
+- Quote/Unquote システム
+- HIRパッチ式マクロエンジン
+
+📖 **詳細**: [Phase 16 Macro Revolution](./phases/phase-16-macro-revolution/README.md)
+
+**今後の拡張**:
+```nyash
+// さらなる@deriveトレイト追加
+@derive(Hash, Ord, Default, Serialize)
+box MyBox { }
+
+// カスタムマクロ定義
+macro benchmark(iterations) {
+    // パフォーマンス計測マクロ
+}
+
+// comptime計算拡張
+const CONFIG = comptime {
+    readFile("config.toml").parse()
+}
+```
+
+**Phase**: 16（実装中）→ 17-20（拡張）
+**優先度**: 🟡 中（コア実装済み、拡張は要望次第）
+
+---
+
+## 📅 実装タイムライン
+
+### **Phase 16-17: 基礎固め**（最優先）
+1. 🚀 **マクロシステム完成** - @derive/@test完全動作（Phase 16実装中）
+2. 🟡 **標準ライブラリ体系化開始** - 命名規則統一
+
+### **Phase 18-20: 開発体験向上**
+3. 🟡 **デバッグ機能強化** - repr/スタックトレース
+4. 🟡 **パッケージマネージャ完成** - 依存関係管理
+5. 🟡 **標準ライブラリ体系化完成**
+
+### **Phase 21-25: 高度機能**
+6. 🟡 **並行処理完成** - チャネル/構造化並行性
+7. 🟡 **型システム強化** - 静的型チェック opt-in/ジェネリクス
+
+### **Phase 26-30: 洗練**
+8. 🟢 **エラー体系化**
+9. 🟢 **メモリ管理可視性**
+10. 🟢 **ドキュメント生成**
+
+---
+
+## 💡 重要な設計原則
+
+### **1. YAGNI原則遵守**
+- マクロシステムは実際の要望が出てから
+- 型システム強化はopt-in（段階的導入）
+- メモリ管理可視性は現状で十分安全
+
+### **2. Everything is Box哲学の維持**
+- すべての新機能はBox化して提供
+- 一貫性を最優先
+
+### **3. セルフホスティング優先**
+- Rust実装で先行実装 → セルフホストで再実装
+- セルフホストでの実装容易性を考慮した設計
+
+### **4. 後方互換性**
+- 既存コードを壊さない
+- 新機能はopt-inまたは新構文で提供
+
+---
+
+## 🎊 まとめ
+
+### **Phase 16: マクロシステム実装中**
+✅ @derive/@test等のBox-Based Macro革命が進行中！
+セルフホスティング進行中の今、言語機能が加速度的に進化している。
+
+### **現在の設計の優秀さ**
+- **プロパティシステム**（once/birth_once）は**業界最先端レベル**
+- **マクロシステム**（Phase 16実装中）はBox-Based設計で革新的
+- **postfix catch/cleanup**は非常に直感的
+- **Everything is Box哲学**が一貫している
+- **コンパクトな実装**（Rust実装の13分の1）
+
+### **長期ビジョン**
+Phase 16-30を通じて、実用的で表現力豊かな言語へと進化。
+マクロシステム・プロパティシステム・型システムの三位一体で、
+次世代言語の標準を打ち立てる。
+
+---
+
+**作成者**: Claude Sonnet 4.5
+**ベース**: ドキュメント深層分析（LANGUAGE_REFERENCE_2025.md, quick-reference.md, using.md）
+**修正**: 2025-10-02 - Phase 16マクロシステム実装中の事実を反映