feat(phase-9.75f): ビルトインBox動的ライブラリ分離アーキテクチャ設計

- Gemini先生のアドバイスに基づく実装計画策定
- C ABI + libloading による安定した動的ライブラリ実装
- 段階的移行戦略:インタープリターExternCall → プラグイン化
- FFI-ABI file実装(stdlib方式)完了
- MIRビルダーにfile.read/write/exists追加
- ビルド時間2分→15秒、バイナリ15MB→2MBを目標
- docs/予定/native-plan/issues/phase_9_75f_dynamic_library_architecture.md作成
- CURRENT_TASK.md更新

次のステップ:
- インタープリターでExternCall直接実行実装
- 元のFileBox実装を探して置き換え
- プラグインアーキテクチャ基盤構築
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2025-08-17 03:40:00 +09:00
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@ -361,8 +361,29 @@ if let TokenType::IDENTIFIER(id) = &self.current_token().token_type {
- パフォーマンステスト基盤 - パフォーマンステスト基盤
--- ---
**現在状況**: 🔬 **WASM Canvas機能研究中** **現在状況**: 🚀 **Phase 9.75f ビルトインBox動的ライブラリ分離開始**
**最終更新**: 2025-08-16 22:30 **最終更新**: 2025-08-17 03:30
## 🔥 **Phase 9.75f: 緊急ビルド時間改善**
### 🎯 **動的ライブラリ化によるビルド革命**
- **現状**: 16個のビルトインBox静的リンク → 2分以上のビルド
- **目標**: コア2MB + 動的ライブラリ → 15秒ビルド
### 📋 **Gemini先生の推奨実装**
1. **C ABI + libloading**: 最も安定した方法
2. **段階的移行**: インタープリターExternCall → プラグイン化
3. **メモリ管理**: ハンドルパターンでArc<RwLock>問題解決
### ✅ **完了タスク**
- FFI-ABI file実装stdlib方式
- MIRビルダーfile.read/write追加
- Gemini先生への相談・回答取得
### 🚀 **次のステップ**
1. インタープリターでExternCall直接実行
2. FileBoxの元実装を探して置き換え
3. プラグインアーキテクチャ基盤構築
## 🌐 **WASM研究メモ** ## 🌐 **WASM研究メモ**

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@ -0,0 +1,72 @@
# Phase 9.75f: ビルトインBox動的ライブラリ分離アーキテクチャ
## 🎯 目的
- ビルド時間を2分→15秒に短縮
- バイナリサイズを15MB→2MBに削減
- Box単位での独立開発を可能に
## 📋 Gemini先生からのアドバイス
### 1. **C ABI + libloading が最も安定**
```rust
#[no_mangle]
extern "C" fn nyash_file_read(path: *const c_char) -> *mut c_char {
// 実装
}
```
### 2. **段階的移行戦略**
- Phase 1: インタープリターでExternCall直接実行
- Phase 2: FileBox/ConsoleBoxをプラグイン化
- Phase 3: 残りのBox順次移行
### 3. **メモリ管理の重要性**
- 所有権ルールを明確に
- データ生成側が解放関数も提供
- Arc<RwLock>は直接共有不可→ハンドルパターン使用
## 🚀 実装計画
### Step 1: インタープリターExternCall即実装可能
```rust
// interpreter/expressions.rs
impl NyashInterpreter {
fn execute_extern_call(&mut self,
iface: &str,
method: &str,
args: Vec<Box<dyn NyashBox>>)
-> Result<Box<dyn NyashBox>, RuntimeError> {
match (iface, method) {
("env.file", "read") => {
// 直接実行
}
}
}
}
```
### Step 2: プラグインAPI定義
```rust
#[repr(C)]
pub struct PluginAPI {
pub version: u32,
pub name: *const c_char,
pub methods: *const MethodTable,
}
```
### Step 3: ワークスペース構成
```toml
[workspace]
members = [
"nyash-core", # 2MB
"nyash-plugin-api", # 共通API
"plugins/io", # FileBox, ConsoleBox
"plugins/web", # CanvasBox
]
```
## ⚠️ 注意点
- プラグイン間の直接依存は避ける
- セキュリティ考慮(信頼できるソースのみ)
- クロスプラットフォーム対応(.so/.dll/.dylib

85
gemini_consultation.txt Normal file
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@ -0,0 +1,85 @@
Nyashプログラミング言語のビルド時間改善について深い技術相談です。
【背景と問題】
Nyashは「Everything is Box」哲学のRust製言語で、現在16個のビルトインBoxStringBox, IntegerBox, ConsoleBox, P2PBox等が静的リンクされています。
問題:
- cargo buildに2分以上wasmtime等の巨大依存を含む
- 新Box追加のたびに全体再コンパイル
- バイナリサイズ15MB
- 開発効率が著しく低下
【革新的提案:動的ライブラリ分離アーキテクチャ】
すでに実装済みのFFI-ABI/ExternCall機構を活用し、ビルトインBoxを動的ライブラリ化する。
1. **nyash-core2MB**
- インタープリター本体
- 基本型のみString/Integer/Bool
- ExternCallディスパッチャー
- FFI-ABIランタイム
2. **プラグイン構成**
- libnyash_io.so: FileBox, ConsoleBox
- libnyash_web.so: CanvasBox, WebDisplayBox
- libnyash_p2p.so: P2PBox, IntentBox
- libnyash_math.so: MathBox, RandomBox
3. **統一インターフェース**
```rust
// すでにあるExternCall命令を活用
ExternCall { iface: "env.file", method: "read", args: [...] }
```
- WASM: RuntimeImports経由
- VM: スタブ実装
- ネイティブ: 動的ライブラリ呼び出し
- インタープリター: 直接実行NEW!
【技術的検討事項】
1. **Rust動的ライブラリ設計**
- ABI安定性: `#[repr(C)]`使用それともstable ABI crate
- libloading vs dlopen2 vs abi_stable
- プラグイン発見機構(ディレクトリスキャン vs 明示的登録)
2. **インターフェース設計**
```rust
// Option A: C ABI
#[no_mangle]
extern "C" fn nyash_file_read(path: *const c_char) -> *mut c_char
// Option B: Rust trait object
trait NyashPlugin {
fn get_methods(&self) -> &'static [(&'static str, MethodPtr)];
}
```
3. **メモリ管理**
- 文字列の所有権: 誰がfreeする
- Box<dyn NyashBox>の境界越え
- Arc<RwLock>の共有は可能?
4. **段階的移行戦略**
Phase 1: インタープリターでExternCall直接実行MIR不要
Phase 2: FileBox/ConsoleBoxを最初のプラグインに
Phase 3: 残りのBoxも順次移行
Phase 4: wasmtime依存をオプショナルに
5. **クロスプラットフォーム**
- Windows: .dll + __declspec(dllexport)
- macOS: .dylib + 特殊リンカーフラグ
- Linux: .so + RTLD_LAZY
- パス解決とセキュリティ
【期待される成果】
- ビルド時間: 120秒 → 15秒8倍高速化
- バイナリ: 15MB → 2MBコア部分のみ
- 開発効率: Box単位で独立ビルド・テスト
- 配布: 必要なBoxだけ選択的ロード
【質問】
1. Rustで最も安定した動的ライブラリ実装方法は
2. abi_stable crateは本番環境で信頼できるか
3. プラグイン間の依存関係管理のベストプラクティスは?
4. セキュリティ(信頼できないプラグイン)の考慮は必要か?
5. 実装の落とし穴や注意点は?
Everything is Box哲学を維持しつつ、モジュラーで高速なビルドを実現したいです。実装経験に基づいた具体的なアドバイスをお願いします。

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@ -0,0 +1,46 @@
// FFI-ABI File I/O test
// 純粋FFI-ABI方式でのファイル操作デモ
using nyashstd
// テスト用のファイル名
local test_file = "test_output.txt"
// ファイルに書き込み
file.write(test_file, "Hello from Nyash FFI-ABI!\nThis is a test of file I/O.")
console.log("✅ File written: " + test_file)
// ファイルの存在確認
if file.exists(test_file) {
console.log("✅ File exists!")
// ファイルを読み込み
local content = file.read(test_file)
if content != null {
console.log("✅ File content:")
console.log(content)
// 内容を追記
file.write(test_file, content + "\nAdded line at: " + new StringBox("timestamp"))
console.log("✅ Content appended")
// 再度読み込み
local updated = file.read(test_file)
console.log("✅ Updated content:")
console.log(updated)
} else {
console.log("❌ Failed to read file")
}
} else {
console.log("❌ File does not exist")
}
// 存在しないファイルを読もうとする
local missing = file.read("non_existent_file.txt")
if missing == null {
console.log("✅ Non-existent file correctly returns null")
} else {
console.log("❌ Unexpected content from non-existent file")
}
console.log("\n🎉 FFI-ABI File I/O test complete!")

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@ -0,0 +1,11 @@
// Test stdlib file registration
using nyashstd
// Check available static boxes
console.log("Testing stdlib file registration...")
// Try to access console (should work)
console.log("✅ console.log works!")
// Check if file is available
// For now, just try to verify what's available

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@ -926,6 +926,48 @@ impl MirBuilder {
})?; })?;
return Ok(void_id); return Ok(void_id);
}, },
("file", "read") => {
// Generate ExternCall for file.read
let result_id = self.value_gen.next();
self.emit_instruction(MirInstruction::ExternCall {
dst: Some(result_id), // file.read returns string
iface_name: "env.file".to_string(),
method_name: "read".to_string(),
args: arg_values,
effects: EffectMask::IO, // File operations are I/O
})?;
return Ok(result_id);
},
("file", "write") => {
// Generate ExternCall for file.write
self.emit_instruction(MirInstruction::ExternCall {
dst: None, // file.write is void
iface_name: "env.file".to_string(),
method_name: "write".to_string(),
args: arg_values,
effects: EffectMask::IO, // File operations are I/O
})?;
// Return void value
let void_id = self.value_gen.next();
self.emit_instruction(MirInstruction::Const {
dst: void_id,
value: ConstValue::Void,
})?;
return Ok(void_id);
},
("file", "exists") => {
// Generate ExternCall for file.exists
let result_id = self.value_gen.next();
self.emit_instruction(MirInstruction::ExternCall {
dst: Some(result_id), // file.exists returns bool
iface_name: "env.file".to_string(),
method_name: "exists".to_string(),
args: arg_values,
effects: EffectMask::IO, // File operations are I/O
})?;
return Ok(result_id);
},
_ => { _ => {
// Regular method call - continue with BoxCall // Regular method call - continue with BoxCall
} }

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@ -65,6 +65,9 @@ impl BuiltinStdlib {
// console static box // console static box
nyashstd.static_boxes.insert("console".to_string(), Self::create_console_box()); nyashstd.static_boxes.insert("console".to_string(), Self::create_console_box());
// file static box (FFI-ABI demonstration)
nyashstd.static_boxes.insert("file".to_string(), Self::create_file_box());
self.namespaces.insert("nyashstd".to_string(), nyashstd); self.namespaces.insert("nyashstd".to_string(), nyashstd);
} }
@ -222,4 +225,89 @@ impl BuiltinStdlib {
console_box console_box
} }
/// file static boxを作成 (FFI-ABI demonstration)
fn create_file_box() -> BuiltinStaticBox {
let mut file_box = BuiltinStaticBox {
name: "file".to_string(),
methods: HashMap::new(),
};
// file.read(path) -> string (or null on error)
file_box.methods.insert("read".to_string(), |args| {
if args.len() != 1 {
return Err(RuntimeError::InvalidOperation {
message: "file.read() takes exactly 1 argument".to_string()
});
}
// StringBoxにダウンキャスト
if let Some(path_arg) = args[0].as_any().downcast_ref::<StringBox>() {
// Rust標準ライブラリでファイル読み込み
match std::fs::read_to_string(&path_arg.value) {
Ok(content) => Ok(Box::new(StringBox::new(content))),
Err(_) => {
// エラー時はnullを返す
use crate::boxes::NullBox;
Ok(Box::new(NullBox::new()))
}
}
} else {
Err(RuntimeError::TypeError {
message: format!("file.read() expects string argument, got {:?}", args[0].type_name())
})
}
});
// file.write(path, content) -> void
file_box.methods.insert("write".to_string(), |args| {
if args.len() != 2 {
return Err(RuntimeError::InvalidOperation {
message: "file.write() takes exactly 2 arguments".to_string()
});
}
// 両方の引数をStringBoxにダウンキャスト
if let (Some(path_arg), Some(content_arg)) =
(args[0].as_any().downcast_ref::<StringBox>(),
args[1].as_any().downcast_ref::<StringBox>()) {
// Rust標準ライブラリでファイル書き込み
if let Err(e) = std::fs::write(&path_arg.value, &content_arg.value) {
return Err(RuntimeError::InvalidOperation {
message: format!("Failed to write file: {}", e)
});
}
// VoidBoxを返す
use crate::box_trait::VoidBox;
Ok(Box::new(VoidBox::new()))
} else {
Err(RuntimeError::TypeError {
message: "file.write() expects two string arguments".to_string()
})
}
});
// file.exists(path) -> bool
file_box.methods.insert("exists".to_string(), |args| {
if args.len() != 1 {
return Err(RuntimeError::InvalidOperation {
message: "file.exists() takes exactly 1 argument".to_string()
});
}
// StringBoxにダウンキャスト
if let Some(path_arg) = args[0].as_any().downcast_ref::<StringBox>() {
// Rust標準ライブラリでファイル存在確認
let exists = std::path::Path::new(&path_arg.value).exists();
Ok(Box::new(BoolBox::new(exists)))
} else {
Err(RuntimeError::TypeError {
message: format!("file.exists() expects string argument, got {:?}", args[0].type_name())
})
}
});
file_box
}
} }