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# 🚀 Nyash Native Compilation Roadmap
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*Generated: 2025-08-14 - AI大会議議題*
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## 🎯 現在地点
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**Phase 8.2 PoC2達成**: 280倍高速化WASM実行成功
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Current Performance (100 iterations avg):
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- WASM: 0.17ms (280x faster)
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- VM: 16.97ms (2.9x faster)
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- Interpreter: 48.59ms (baseline)
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```
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**技術基盤完成状況**:
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- ✅ AST → MIR変換パイプライン
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- ✅ MIR → WASM コード生成
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- ✅ MIR → VM 実行エンジン
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- ✅ 3バックエンド統合CLI
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- ✅ 自動ベンチマークシステム
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## 🗺️ ネイティブコンパイル戦略
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### 🥇 Phase A: AOT WASM (短期 - 2-4週間)
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**Goal**: 既存WASM基盤でネイティブ実行ファイル生成
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**実装アプローチ**:
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```bash
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# 新CLI機能
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nyash --compile-native program.hako -o program.exe
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nyash --aot program.hako # 短縮形
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# 内部パイプライン
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Nyash → AST → MIR → WASM → wasmtime compile → Native Binary
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```
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**技術詳細**:
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- **wasmtime compile**: WASM → ネイティブバイナリ変換
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- **Cranelift使用**: wasmtimeの内部コンパイラ活用
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- **クロスプラットフォーム**: Windows/Linux/macOS対応
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- **既存基盤活用**: WASMバックエンド完全再利用
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**期待性能**: 0.10ms (500倍高速化)
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**成功基準**:
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- [ ] `--compile-native` CLI実装
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- [ ] 実行ファイル生成成功
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- [ ] 既存ベンチマーク維持
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- [ ] クロスプラットフォーム動作確認
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**実装ファイル**:
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- `src/backend/native_aot.rs` - AOTコンパイラ
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- `src/main.rs` - CLI統合
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- `benchmarks/bench_native.hako` - ネイティブ性能測定
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### 🥈 Phase B: Cranelift Direct (中期 - 2-3ヶ月)
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**Goal**: MIRから直接ネイティブコード生成
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**実装アプローチ**:
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```rust
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// src/backend/cranelift.rs
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pub struct CraneliftBackend {
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context: cranelift::Context,
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module: cranelift::Module<ObjectModule>,
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}
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// パイプライン
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Nyash → AST → MIR → Cranelift IR → Native Binary
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```
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**技術詳細**:
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- **直接コンパイル**: WASM経由せずMIR→ネイティブ
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- **最適化制御**: Craneliftの最適化レベル調整
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- **デバッグ情報**: ネイティブデバッガ対応
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- **静的リンク**: 単体実行ファイル生成
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**期待性能**: 0.08ms (600倍高速化)
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**技術課題**:
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- [ ] MIR → Cranelift IR変換実装
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- [ ] Everything is Box メモリモデル
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- [ ] ガベージコレクション統合
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- [ ] デバッグ情報生成
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### 🥉 Phase C: LLVM Optimization (長期 - 6ヶ月+)
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**Goal**: 最高性能のLLVMバックエンド
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**実装アプローチ**:
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```rust
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// src/backend/llvm.rs - inkwell使用
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use inkwell::*;
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// パイプライン
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Nyash → AST → MIR → LLVM IR → Native Binary (O3)
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```
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**技術詳細**:
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- **LLVM O3最適化**: 最高レベルの最適化
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- **LTO対応**: Link Time Optimization
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- **プロファイル最適化**: PGO (Profile Guided Optimization)
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- **ターゲット最適化**: CPU特化最適化
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**期待性能**: 0.05ms (1000倍高速化)
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**技術課題**:
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- [ ] LLVM依存管理
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- [ ] 複雑な最適化パス
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- [ ] ビルド時間増大対策
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- [ ] バイナリサイズ最適化
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## 📊 性能予測比較
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| Phase | Backend | 予想時間 | 高速化倍率 | 実装期間 | 技術的複雑度 |
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|-------|---------|----------|------------|----------|-------------|
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| Current | WASM | 0.17ms | 280x | ✅完了 | 中 |
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| **A** | **AOT WASM** | **0.10ms** | **500x** | **2-4週間** | **低** |
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| B | Cranelift | 0.08ms | 600x | 2-3ヶ月 | 中 |
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| C | LLVM O3 | 0.05ms | 1000x | 6ヶ月+ | 高 |
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## 🎯 推奨実装順序
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### 1. **Phase A優先推奨理由**
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- **低リスク**: 既存技術活用
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- **高効果**: 2-3倍の追加高速化
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- **即効性**: 数週間で実用可能
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- **学習効果**: ネイティブコンパイル経験獲得
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### 2. **段階的発展**
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- Phase A → 実用レベルのネイティブ言語達成
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- Phase B → 専用最適化による差別化
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- Phase C → 最高性能言語の地位確立
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### 3. **ベンチマーク駆動開発**
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各Phaseで既存ベンチマークシステム活用:
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```bash
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# 性能回帰チェック
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nyash --benchmark --iterations 100
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# ネイティブ性能測定
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nyash --benchmark --native --iterations 100
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## 🤖 AI議論ポイント
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### Gemini先生への質問
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1. **Cranelift vs LLVM**: Rust言語開発の観点からの推奨は？
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2. **wasmtime compile**: 実用性・性能・制約の評価
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3. **Everything is Box**: ネイティブでの最適実装戦略
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4. **段階的アプローチ**: 技術的妥当性の評価
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### codex先生への質問
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1. **実装優先度**: Phase A-C の現実的スケジュール
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2. **技術的課題**: 各Phaseの隠れたリスク分析
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3. **ユーザー価値**: ネイティブ化の実用的メリット
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4. **競合比較**: 他言語のネイティブ戦略との差別化
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## 🌟 期待される革新
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### 開発体験革命
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- **開発**: インタープリター（詳細デバッグ）
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- **テスト**: VM（中間性能・高信頼性）
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- **配布**: WASM（Web・サンドボックス）
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- **本番**: Native（最高性能・単体配布）
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### 言語としての完成度
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- **学習容易性**: Everything is Box哲学
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- **開発効率性**: 明示的デリゲーション・型安全性
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- **実行性能**: ネイティブレベルの高速実行
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- **配布柔軟性**: 4つの実行形態対応
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**次のステップ**: AI大会議で実装戦略の詳細検討・優先順位決定
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*Let's make Nyash the ultimate native language! 🚀* |