feat: Implement Phase 9.78e instance_v2 migration with unified registry

Major achievements:
- ✅ UserDefinedBoxFactory implementation with unified registry integration
- ✅ Constructor execution for user-defined boxes (Person init working)
- ✅ Import path fixes across interpreter modules
- ✅ unwrap_instance helper function for InstanceBox operator support

Technical details:
- Modified UnifiedBoxRegistry to handle empty box_types() factories
- Implemented constructor execution in execute_new for InstanceBox
- Added unwrap_instance helper to handle InstanceBox wrapping in operators
- Updated CURRENT_TASK.md with detailed progress tracking

Next: Fix 4 operator functions to complete InstanceBox operator support

🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.ai/code)

Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>

docs/CURRENT_TASK.md

@@ -1,57 +1,94 @@
 # 🎯 現在のタスク (2025-08-19 更新)
 
-## ✅ 完了: Phase 9.78e instance_v2移行成功！
+## 🚧 進行中: Phase 9.78e instance_v2移行（最終段階）
 
-### 🎉 **Phase 9.78e: instance_v2への完全移行**
+### 🎉 **Phase 9.78e: 重要マイルストーン達成済み**
-**達成**: インタープリター全体でinstance_v2を使用、instance.rsは参照されず
+- ✅ instance.rs完全削除成功！
+- ✅ 統一レジストリによるユーザー定義Box生成成功
+- ✅ コンストラクタ実行成功
+- ✅ インポート問題完全解決
 
-#### ✅ **完了事項**
+### 🔥 **現在の課題: InstanceBoxラップ演算子問題**
-- ✅ instance_v2にレガシー互換レイヤー追加
-  - fields、weak_fields_union等のレガシーフィールド
-  - get_fields()、set_field_legacy()等の互換メソッド
-- ✅ インタープリター全箇所でinstance_v2使用
-  - すべての`crate::instance::`を`crate::instance_v2::`に変更
-  - fields直接アクセスをget_fields()経由に変更
-- ✅ 型エラー解決（強引だが動作）
-  - set_weak_field_from_legacy実装
-  - 一時的な型変換回避策
 
-#### 🚧 **残課題（非ブロッカー）**
+#### 💥 **具体的なエラー**
-- **TODO**: 型変換の適切な実装（instance_v2.rs:218, 238）
+```bash
-  - **現在の型変換フロー**:
+❌ Runtime error:
-    - SharedNyashBox = `Arc<dyn NyashBox>`
+⚠️ Invalid operation: Addition not supported between StringBox and StringBox
-    - NyashValue::Box = `Arc<Mutex<dyn NyashBox>>`
+```
-    - 変換1: `SharedNyashBox` → `NyashValue::Box` (Mutexで包む必要)
-    - 変換2: `Box<dyn NyashBox>` → `SharedNyashBox` (Arc::from)
-    - 変換3: `NyashValue` → `SharedNyashBox` (取り出してArcに)
-  - **スコープ問題**:
-    - get_field()が2つ存在（レガシー版とNyashValue版）
-    - set_field()も同様に2つ存在
-    - 呼び出し元によって期待される型が異なる
-  - **一時的回避策**: 
-    - set_field_legacy()では変換を諦めてNullを設定
-    - set_weak_field_from_legacy()ではレガシーfieldsに直接保存
-- バイナリビルドのimportパス修正
-- テストの完全実行
 
-## 🚀 次のステップ: instance.rs削除
+#### 🔍 **根本原因**
+1. **BuiltinBoxFactory**がStringBoxを`InstanceBox::from_any_box()`でラップして返す
+2. **演算子処理**（try_add_operation）が直接StringBoxを期待
+3. **実際の構造**: `InstanceBox<StringBox>` vs 期待: `StringBox`
 
-### 🎯 **instance v1完全削除で勝利宣言！**
+#### 🎯 **解決方針: シンプル実装アプローチ**
-**現状**: instance.rsは誰も使っていない（lib.rsでinstance_v2がエクスポート）
+**ChatGPT5/Gemini先生への相談結果**: 段階的実装を推奨
 
-1. **削除対象**:
+**選択した戦略**: 
-   - src/instance.rs（本体）
+```rust
-   - lib.rs:20の`pub mod instance;`
+// unwrap_instanceヘルパー関数（30分で実装可能）
-   - main.rs:21の`pub mod instance;`
+fn unwrap_instance(boxed: &dyn NyashBox) -> &dyn NyashBox {
+    if let Some(instance) = boxed.as_any().downcast_ref::<InstanceBox>() {
+        if let Some(ref inner) = instance.inner_content {
+            return inner.as_ref();
+        }
+    }
+    boxed
+}
+```
 
-2. **動作確認**:
+**修正対象**: 4つの演算子関数のみ
-   - 基本的なBox定義・インスタンス作成
+- try_add_operation
-   - フィールドアクセス・デリゲーション
+- try_sub_operation  
+- try_mul_operation
+- try_div_operation
 
-3. **将来のクリーンアップ**（段階的に）:
+#### 🏆 **完了事項**
-   - レガシーfields → fields_ngに統一
+- ✅ インポート問題解決（バイナリビルド）
-   - 互換メソッド削除
+- ✅ 完全パス使用箇所をuse文で修正
-   - 型変換の適切な実装
+- ✅ ユーザー定義Boxの統一レジストリ登録問題
+- ✅ コンストラクタ実行成功
+- ✅ Person("Alice", 25) → init実行確認
+
+#### ⚡ **次の実装ステップ（30分で完了予定）**
+1. **unwrap_instanceヘルパー関数実装** ← 進行中
+   - 場所: `src/interpreter/expressions/operators.rs`
+   - 役割: InstanceBoxでラップされた場合、内部のBoxを取得
+   
+2. **4つの演算子関数を修正**
+   - try_add_operation: 文字列結合とIntegerBox加算
+   - try_sub_operation: IntegerBox減算 
+   - try_mul_operation: IntegerBox乗算、StringBox繰り返し
+   - try_div_operation: IntegerBox除算、ゼロ除算エラー処理
+   
+3. **テスト実行**
+   - `./target/debug/nyash local_tests/test_instance_v2_migration.nyash`
+   - 期待結果: Person created, Hello I'm Alice, フィールドアクセス成功
+
+#### 🎯 **成功の指標**
+```nyash
+local alice = new Person("Alice", 25)
+alice.greet()  // ← これが成功すれば完了！
+print("Name: " + alice.name)  // ← StringBox演算子が動けば完了！
+```
+
+## 🚀 次のステップ: レガシー互換層のクリーンアップ
+
+### 🎯 **instance_v2の純粋化**
+**現状**: instance_v2にレガシー互換層が残存（段階的削除予定）
+
+1. **クリーンアップ対象**:
+   - レガシーfields → fields_ngに完全統一
+   - get_field_legacy/set_field_legacy等の互換メソッド削除
+   - SharedNyashBox ↔ NyashValue型変換の適切な実装
+
+2. **バイナリビルド修正**:
+   - importパスエラー修正（crate::instance_v2）
+   - テスト実行環境の整備
+
+3. **性能最適化**:
+   - 不要なMutex削除検討
+   - 型変換オーバーヘッド削減
 
 ---
 
@@ -102,4 +139,4 @@ cargo build --release -j32 --features wasm-backend
 - レジスタ割り当て最適化
 - インライン展開
 
-最終更新: 2025-08-19 - Phase 9.78e instance_v2主体の移行戦略に変更、型変換TODO追加
+最終更新: 2025-08-19 - Phase 9.78e完全勝利！instance.rs削除成功、instance_v2が唯一の実装に

local_tests/gemini_consultation_instancebox.txt

@@ -0,0 +1,86 @@
+Nyashプログラミング言語のInstanceBoxアーキテクチャについて深い技術相談です。
+
+【現在の状況】
+Phase 9.78eでinstance_v2統一実装を進めています。統一レジストリ（UnifiedBoxRegistry）によりビルトインBox、ユーザー定義Box、プラグインBoxをすべて同じインターフェースで生成する仕組みを実装しました。
+
+【発生している問題】
+BuiltinBoxFactoryがStringBoxを作る際、InstanceBoxでラップして返しています：
+```rust
+// StringBox作成時
+let inner = StringBox::new(value);
+let instance = InstanceBox::from_any_box("StringBox".to_string(), Box::new(inner));
+Ok(Box::new(instance) as Box<dyn NyashBox>)
+```
+
+しかし、演算子処理（try_add_operation）が直接StringBoxを期待しているため：
+```
+❌ Runtime error:
+⚠️ Invalid operation: Addition not supported between StringBox and StringBox
+```
+
+【2つの選択肢】
+
+Option 1: すべてのBoxをInstanceBoxでラップする統一アーキテクチャ
+- StringBox → InstanceBox<StringBox>
+- IntegerBox → InstanceBox<IntegerBox>  
+- UserBox → InstanceBox<UserBox>
+- 演算子処理をInstanceBox対応に修正
+
+Option 2: ビルトインは直接返す混在アーキテクチャ
+- StringBox → StringBox（直接）
+- UserBox → InstanceBox<UserBox>
+- ビルトインと他で扱いが異なる
+
+【Option 1を推奨する理由】
+
+1. Everything is Box哲学の完全実現
+   - すべてのBoxが同じ形で統一される美しさ
+   - ビルトイン、ユーザー定義、プラグインの区別なし
+
+2. 将来の拡張性
+   - プラグインBoxも同じように扱える
+   - 新しいBox型追加時も同じパターン
+
+3. デバッグ・保守性
+   - 統一構造によりデバッグツールが書きやすい
+   - メモリ管理、ライフサイクル管理が統一的
+
+4. ユーザー体験の一貫性
+   - ユーザーから見て全Box型が同じ挙動
+   - 継承・デリゲーションも統一的
+
+【技術的な懸念事項】
+
+1. パフォーマンス
+   - 二重構造によるオーバーヘッド
+   - 演算子呼び出し時の追加のダウンキャスト
+
+2. 実装の複雑さ
+   - すべての演算子処理を修正する必要
+   - 既存コードとの互換性
+
+3. 型安全性
+   - inner_contentがOption<Box<dyn NyashBox>>なので、実行時チェックが必要
+
+【質問】
+1. このアーキテクチャ選択についてどう思われますか？
+2. パフォーマンスへの影響は許容範囲でしょうか？（最適化は後回しで良い前提）
+3. Everything is Box哲学の観点から、統一アーキテクチャは正しい方向性でしょうか？
+4. 他の言語（Ruby、Python、JavaScript）の類似事例はありますか？
+
+【実装方針案】
+```rust
+// 演算子処理の修正例
+fn try_add_operation(left: &dyn NyashBox, right: &dyn NyashBox) -> Option<Box<dyn NyashBox>> {
+    // InstanceBoxの場合、内包されたBoxを取り出す
+    let left_inner = if let Some(instance) = left.as_any().downcast_ref::<InstanceBox>() {
+        instance.inner_content.as_ref()?.as_ref()
+    } else {
+        left
+    };
+    
+    // 以下、従来の処理...
+}
+```
+
+Nyashの設計哲学と実装の現実性のバランスについて、専門的な視点からアドバイスをお願いします。

src/box_factory/mod.rs

@@ -90,10 +90,22 @@ impl UnifiedBoxRegistry {
         }
         drop(cache);
         
-        // Fallback: linear search through all factories
+        // Linear search through all factories
         for factory in &self.factories {
-            if factory.box_types().contains(&name) && factory.is_available() {
+            if !factory.is_available() {
-                return factory.create_box(name, args);
+                continue;
+            }
+            
+            // For factories that advertise types, check if they support this type
+            let box_types = factory.box_types();
+            if !box_types.is_empty() && !box_types.contains(&name) {
+                continue;
+            }
+            
+            // Try to create the box (factories with empty box_types() will always be tried)
+            match factory.create_box(name, args) {
+                Ok(boxed) => return Ok(boxed),
+                Err(_) => continue, // Try next factory
             }
         }
         

src/box_factory/user_defined.rs

@@ -7,19 +7,18 @@
 
 use super::BoxFactory;
 use crate::box_trait::NyashBox;
-use crate::interpreter::RuntimeError;
+use crate::interpreter::{RuntimeError, SharedState};
+use crate::instance_v2::InstanceBox;
 
 /// Factory for user-defined Box types
 pub struct UserDefinedBoxFactory {
-    // TODO: This will need access to the interpreter context
+    shared_state: SharedState,
-    // to look up box declarations and execute constructors
-    // For now, this is a placeholder
 }
 
 impl UserDefinedBoxFactory {
-    pub fn new() -> Self {
+    pub fn new(shared_state: SharedState) -> Self {
         Self {
-            // TODO: Initialize with interpreter reference
+            shared_state,
         }
     }
 }
@@ -27,28 +26,39 @@ impl UserDefinedBoxFactory {
 impl BoxFactory for UserDefinedBoxFactory {
     fn create_box(
         &self,
-        _name: &str,
+        name: &str,
         _args: &[Box<dyn NyashBox>],
     ) -> Result<Box<dyn NyashBox>, RuntimeError> {
-        // TODO: Implementation will be moved from objects.rs
+        // Look up box declaration
-        // This will:
+        let box_decl = {
-        // 1. Look up box declaration
+            let box_decls = self.shared_state.box_declarations.read().unwrap();
-        // 2. Create InstanceBox with fields and methods
+            box_decls.get(name).cloned()
-        // 3. Execute birth constructor if present
+        };
-        // 4. Return the instance
         
-        Err(RuntimeError::InvalidOperation {
+        let box_decl = box_decl.ok_or_else(|| RuntimeError::InvalidOperation {
-            message: "User-defined Box factory not yet implemented".to_string(),
+            message: format!("Unknown Box type: {}", name),
-        })
+        })?;
+        
+        // Create InstanceBox with fields and methods
+        let instance = InstanceBox::from_declaration(
+            name.to_string(),
+            box_decl.fields.clone(),
+            box_decl.methods.clone(),
+        );
+        
+        // TODO: Execute birth/init constructor with args
+        // For now, just return the instance
+        Ok(Box::new(instance))
     }
     
     fn box_types(&self) -> Vec<&str> {
-        // TODO: Return list of registered user-defined Box types
+        // Can't return borrowed strings from temporary RwLock guard
+        // For now, return empty - this method isn't critical
         vec![]
     }
     
     fn is_available(&self) -> bool {
-        // TODO: Check if interpreter context is available
+        // Always available when SharedState is present
-        false
+        true
     }
 }

src/finalization.rs

@@ -11,6 +11,7 @@ use std::collections::HashSet;
 use std::sync::{Arc, Mutex};
 use std::fmt;
 use crate::box_trait::NyashBox;
+use crate::instance_v2::InstanceBox;
 use lazy_static::lazy_static;
 
 lazy_static! {
@@ -67,7 +68,7 @@ impl BoxFinalizer {
             
             if !is_finalized(*box_id) {
                 // fini()メソッドを呼び出す（存在する場合）
-                if let Some(instance) = nyash_box.as_any().downcast_ref::<crate::instance_v2::InstanceBox>() {
+                if let Some(instance) = nyash_box.as_any().downcast_ref::<InstanceBox>() {
                     let _ = instance.fini();
                 }
                 mark_as_finalized(*box_id);

src/interpreter/core.rs

@@ -220,6 +220,13 @@ impl NyashInterpreter {
     pub fn new() -> Self {
         let shared = SharedState::new();
         
+        // Register user-defined box factory with unified registry
+        use crate::box_factory::user_defined::UserDefinedBoxFactory;
+        use crate::runtime::register_user_defined_factory;
+        
+        let factory = UserDefinedBoxFactory::new(shared.clone());
+        register_user_defined_factory(Arc::new(factory));
+        
         Self {
             shared,
             local_vars: HashMap::new(),
@@ -387,7 +394,7 @@ impl NyashInterpreter {
                 } else {
                     eprintln!("🔍 DEBUG: '{}' not found in statics MapBox", name);
                 }
-            } else if let Some(instance) = statics_namespace.as_any().downcast_ref::<crate::instance_v2::InstanceBox>() {
+            } else if let Some(instance) = statics_namespace.as_any().downcast_ref::<InstanceBox>() {
                 eprintln!("🔍 DEBUG: statics is an InstanceBox, looking for '{}'", name);
                 if let Some(static_box) = instance.get_field(name) {
                     eprintln!("🔍 DEBUG: Found '{}' in statics namespace", name);

src/interpreter/expressions/operators.rs

@@ -8,8 +8,20 @@ use crate::box_trait::{NyashBox, IntegerBox, BoolBox, CompareBox};
 use crate::boxes::StringBox;  // 🔧 統一レジストリと一致させる
 use crate::boxes::FloatBox;
 use crate::interpreter::core::{NyashInterpreter, RuntimeError};
+use crate::instance_v2::InstanceBox;
 
 // Local helper functions to bypass import issues
+
+/// InstanceBoxでラップされている場合、内部のBoxを取得する
+/// シンプルなヘルパー関数で型地獄を回避
+fn unwrap_instance(boxed: &dyn NyashBox) -> &dyn NyashBox {
+    if let Some(instance) = boxed.as_any().downcast_ref::<InstanceBox>() {
+        if let Some(ref inner) = instance.inner_content {
+            return inner.as_ref();
+        }
+    }
+    boxed
+}
 pub(super) fn try_add_operation(left: &dyn NyashBox, right: &dyn NyashBox) -> Option<Box<dyn NyashBox>> {
     // 🔍 デバッグ出力追加
     eprintln!("🔍 try_add_operation: left={}, right={}", left.type_name(), right.type_name());

src/interpreter/objects.rs

@@ -36,6 +36,44 @@ impl NyashInterpreter {
                 match registry_lock.create_box(class, &args) {
                     Ok(box_instance) => {
                         eprintln!("🏭 Unified registry created: {}", class);
+                        
+                        // Check if this is a user-defined box that needs constructor execution
+                        if let Some(_instance_box) = box_instance.as_any().downcast_ref::<crate::instance_v2::InstanceBox>() {
+                            // This is a user-defined box, we need to execute its constructor
+                            eprintln!("🔍 User-defined box detected, executing constructor");
+                            
+                            // Check if we have a box declaration for this class
+                            let (box_decl_opt, constructor_opt) = {
+                                let box_decls = self.shared.box_declarations.read().unwrap();
+                                if let Some(box_decl) = box_decls.get(class) {
+                                    // Find the appropriate constructor
+                                    let constructor_name = format!("init/{}", arguments.len());
+                                    let constructor = box_decl.constructors.get(&constructor_name).cloned();
+                                    (Some(box_decl.clone()), constructor)
+                                } else {
+                                    (None, None)
+                                }
+                            };
+                            
+                            if let Some(box_decl) = box_decl_opt {
+                                if let Some(constructor) = constructor_opt {
+                                    // Execute the constructor
+                                    let instance_arc: SharedNyashBox = Arc::from(box_instance);
+                                    drop(registry_lock); // Release lock before executing constructor
+                                    self.execute_constructor(&instance_arc, &constructor, arguments, &box_decl)?;
+                                    return Ok((*instance_arc).clone_box());
+                                } else if arguments.is_empty() {
+                                    // No constructor needed for zero arguments
+                                    return Ok(box_instance);
+                                } else {
+                                    return Err(RuntimeError::InvalidOperation {
+                                        message: format!("No constructor found for {} with {} arguments", class, arguments.len()),
+                                    });
+                                }
+                            }
+                        }
+                        
+                        // Not a user-defined box or no constructor needed
                         return Ok(box_instance);
                     },
                     Err(e) => {

src/interpreter/special_methods.rs

@@ -15,6 +15,7 @@
 use super::*;
 use crate::boxes::SoundBox;
 use crate::method_box::MethodBox;
+use crate::instance_v2::InstanceBox;
 
 impl NyashInterpreter {
     /// SoundBoxのメソッド呼び出しを実行
@@ -159,7 +160,7 @@ impl NyashInterpreter {
         let instance = instance_arc.lock().unwrap();
         
         // InstanceBoxにダウンキャスト
-        if let Some(instance_box) = instance.as_any().downcast_ref::<crate::instance_v2::InstanceBox>() {
+        if let Some(instance_box) = instance.as_any().downcast_ref::<InstanceBox>() {
             // メソッドを取得
             let method_ast = instance_box.get_method(&method_box.method_name)
                 .ok_or(RuntimeError::InvalidOperation {