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Nyash文法改革 - 技術仕様書（パーサー実装向け）
2025-09-03
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1. トークン定義
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【予約語（Keywords）】15個
- box, new, me, public, if, else, loop, break, continue
- peek, return, import, from, birth, fn

【演算子・記号（Operators/Symbols）】
- 算術: + - * / %
- 比較: == != < > <= >=
- 論理: and or not
- 代入: =
- アクセス: . (ドット) [ ] (インデックス)
- 関数: ( ) { }
- 区切り: , ;
- 型注釈: :
- peekアーム: =>
- 親メソッド: ::
- コメント: // /* */

【リテラル（Literals）】
- 整数: /[0-9]+/
- 浮動小数: /[0-9]+\.[0-9]+/
- 文字列: /"([^"\\]|\\.)*"/
- 真偽値: true false
- null値: null

【識別子（Identifier）】
- /[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*/
- 予約語と衝突しない

【空白・改行】
- 改行は文の区切り（セミコロン自動挿入規則適用）
- インデント: 意味を持たない（Python風ではない）
- 行継続: \ で明示的に次行へ続く

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2. 式構文（Expression Grammar）
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【優先順位（高→低）】
1. リテラル、識別子、(式)
2. 関数呼び出し: expr(args)
3. メンバアクセス: expr.member
4. インデックス: expr[index]
5. 単項演算: not expr, -expr
6. 乗除: * / %
7. 加減: + -
8. 比較: < > <= >= == !=
9. 論理積: and
10. 論理和: or
11. peek式: peek expr { ... }

【結合規則】
- 算術演算子: 左結合
- 比較演算子: 非結合（a < b < c は不可）
- 論理演算子: 左結合

【式の種類】
```
Expression ::=
    | Literal
    | Identifier
    | "me"
    | Expression "." Identifier              // メンバアクセス
    | Expression "[" Expression "]"          // インデックス
    | Expression "(" ExprList? ")"           // 関数呼び出し
    | "new" Identifier "(" ExprList? ")"    // インスタンス生成
    | "fn" "(" ParamList? ")" Block          // 関数Box
    | PeekExpression
    | BinaryOp
    | UnaryOp
    | "(" Expression ")"
```

【peek式】
```
PeekExpression ::=
    "peek" Expression "{"
        PeekArm*
        "else" "=>" (Expression | Block)
    "}"

PeekArm ::=
    Pattern "=>" (Expression | Block)

Pattern ::=
    | Literal                    // 現在はリテラルのみ
    | Pattern "|" Pattern        // 将来: 複数パターン
```

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3. 文構文（Statement Grammar）
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```
Statement ::=
    | Expression                           // 式文
    | "local" IdentList ("=" ExprList)?   // 変数宣言
    | Identifier "=" Expression            // 代入
    | "if" Expression Block ("else" (Block | Statement))?
    | "loop" "(" Expression ")" Block
    | "break"
    | "continue"
    | "return" Expression?
    | BoxDeclaration
    | FunctionDeclaration
    | "import" StringLiteral ("as" Identifier)?

Block ::= "{" Statement* "}"

BoxDeclaration ::=
    "box" Identifier ("from" IdentList)? "{"
        FieldDeclaration*
        MethodDeclaration*
    "}"

FieldDeclaration ::=
    ("public")? Identifier ":" Identifier ("=" Expression)?

MethodDeclaration ::=
    ("public")? (Identifier | "birth") "(" ParamList? ")" Block
```

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4. 名前解決規則
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【スコープ】
1. グローバルスコープ（box、関数定義）
2. Box内スコープ（フィールド、メソッド）
3. 関数スコープ（引数、local変数）
4. ブロックスコープ（{}内のlocal）

【シャドーイング】
- 内側のスコープが外側を隠蔽
- 同一スコープ内での再定義は不可

【meの解決】
- Box内: 現在のBoxインスタンス
- fn{}内: 関数Box自身
- それ以外: エラー

【from Parent.method()の解決】
- 現在のBoxがParentにデリゲートしているか確認
- Parent::method()も同様

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5. 曖昧性と解決策
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【左再帰なし】
- 全て右再帰または反復で記述

【最長一致】
- トークナイザーレベルで最長一致
- 例: ">=" は2文字演算子として認識

【バックトラック不要】
- LL(1)またはLL(2)で解析可能
- peekトークンで次の構文要素を判別

【曖昧箇所】
1. 関数呼び出し vs 変数
   - 解決: "("の有無で判別
   
2. {} がブロックか関数Boxか
   - 解決: 直前のfnキーワードで判別

3. セミコロン自動挿入
   - 改行時に次が中置演算子でない場合挿入
   - 例外: 行末が不完全な式の場合は挿入しない

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6. エラー処理
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【期待トークンエラー】
```
Expected 'token' but found 'actual'
  at line X, column Y
```

【回復戦略】
1. 文レベル: 次の文開始トークンまでスキップ
2. ブロックレベル: 対応する}までスキップ
3. Box/関数レベル: 次のbox/fnまでスキップ

【行・列の追跡】
- 各トークンに位置情報を付与
- エラー時は該当箇所を表示

【エラーメッセージ例】
```
Error: Missing 'else' in peek expression
  --> program.nyash:10:5
   |
10 |     peek value {
   |     ^^^^ peek expression requires 'else' branch
```

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7. 将来拡張の余地
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【予約済み位置】
- @ 記号: 将来の属性用
- # 記号: 将来のマクロ用
- ` 記号: 将来のテンプレート用

【拡張可能な構文】
- Pattern: 現在はリテラルのみ、将来は構造体パターン等
- 型注釈: 現在は : Type のみ、将来はジェネリクス等

【前方互換性】
- 未知の @ で始まる行は読み飛ばし
- box内の未知セクションは警告のみ

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8. 既存実装への差分最小化
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【tokenizer.rs への変更】
1. 予約語リストにpeek, continue, birthを追加
2. => を2文字演算子として追加
3. :: を2文字演算子として追加

【parser.rs への変更】
1. parse_when() → parse_peek() に改名
2. parse_field_declaration() を追加（name: Type形式）
3. parse_fn_literal() を追加（fn式のため）
4. continue文の処理追加
5. birthキーワードの特殊処理

【AST変更】
```rust
// 追加
enum Expr {
    // ...
    Peek {
        scrutinee: Box<Expr>,
        arms: Vec<(Pattern, BlockOrExpr)>,
        else_arm: Box<BlockOrExpr>,
    },
    FnLiteral {
        params: Vec<String>,
        body: Block,
    },
}

enum Stmt {
    // ...
    Continue,
}
```

【セマンティクス】
- peekは式として値を返す
- else必須のバリデーション追加
- returnは最内関数スコープから脱出

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