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# 🧠 Nyash メモリ管理 & finiシステム
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**最終更新: 2025年8月19日 - 統合仕様書**
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## 📋 概要
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Nyashは「Everything is Box」哲学のもと、統一的なメモリ管理と予測可能なリソース解放を実現しています。
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## 🏗️ 基本アーキテクチャ
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### Arc<Mutex>一元管理
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```rust
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// インタープリターレベルでの統一管理
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type NyashObject = Arc<Mutex<dyn NyashBox>>;
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```
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すべてのBoxは、インタープリターレベルで`Arc<Mutex>`によって管理されます。
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#### 利点
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- **スレッドセーフティ**: 自動的に保証
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- **参照カウント**: 自動的なメモリ解放
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- **統一的アクセス**: すべて同じ方法で操作
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#### 設計原則
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```rust
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// ✅ 正しい設計（シンプルなフィールド）
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pub struct GoodBox {
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data: String,
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count: i32,
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}
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// ❌ アンチパターン（Box内部での二重ロック）
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pub struct BadBox {
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data: Arc<Mutex<String>>, // 内部でロック管理しない
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}
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### プラグインシステムのメモリ管理
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BID-FFIプラグインシステムでは、**HostVtable**を通じて安全なメモリ管理を実現：
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```rust
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pub struct NyashHostVtable {
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pub alloc: unsafe extern "C" fn(size: usize) -> *mut u8,
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pub free: unsafe extern "C" fn(ptr: *mut u8),
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pub wake: unsafe extern "C" fn(handle: u64),
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pub log: unsafe extern "C" fn(level: i32, msg: *const c_char),
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}
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```
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**重要**: プラグインが割り当てたメモリはプラグインが解放する原則
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## 🔥 finiシステム - 論理的解放フック
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### 核心コンセプト
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`fini()`は**物理的メモリ破棄ではなく論理的使用終了**を宣言する革新的システムです。
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```nyash
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box MyResource {
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init { name, file }
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fini() {
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print("Resource " + me.name + " is being finalized")
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// ファイルクローズなどのクリーンアップ処理
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// 物理的メモリは共有参照が残っていても論理的には「終了」
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}
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}
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**重要**: `fini()`は「このオブジェクトをもう使わない」という宣言であり、物理的な即時破棄ではありません。
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### 実行順序（確定仕様）
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#### 自動カスケード解放
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```nyash
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box Pipeline {
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init { r1, r2, r3, weak monitor }
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fini() {
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// 1) ユーザー定義処理（柔軟な順序制御可能）
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me.r3.fini() // 依存関係でr3→r2の順
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me.r2.fini()
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// 2) 自動カスケード: 残りのr1がinit宣言順で自動解放
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// 3) weakフィールドは対象外（lazy nil化）
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}
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}
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```
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#### 決定的な解放順序
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1. **finalized チェック** - 既に解放済みなら何もしない（idempotent）
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2. **再入防止** - `in_finalization`フラグで再帰呼び出し防止
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3. **ユーザー定義fini()実行** - カスタムクリーンアップ処理
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4. **自動カスケード** - `init`宣言順で未処理フィールドを解放
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5. **フィールドクリア** - 全フィールドを無効化
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6. **finalized設定** - 以後の使用を禁止
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### weak参照による循環参照回避
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```nyash
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box Node {
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init { id, weak next } // 'next'は弱参照
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}
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local node1 = new Node("A", null)
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local node2 = new Node("B", node1) // node2はnode1への弱参照を持つ
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node1.next = node2 // node1はnode2への強参照を持つ
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// 循環参照を回避し、安全に解放される
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```
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#### weak参照の特性
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- **所有権なし**: オブジェクトの生存期間に影響しない
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- **自動nil化**: 参照先が解放されると自動的に`null`になる
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- **fini()対象外**: 弱参照フィールドはfini()カスケードでスキップ
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### 不変条件（重要）
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- **weak参照**: `weak`フィールドに対して`fini()`を直接呼ぶことはできません
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- **finalized後禁止**: `fini()`呼び出し後は、そのオブジェクトの使用はすべて禁止
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- **カスケード順序**: `init`宣言順の**逆順**で実行、`weak`フィールドはスキップ
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## 🌟 実用例
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### リソース管理
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```nyash
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box FileHandler {
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init { file, buffer }
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fini() {
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// オブジェクト削除時に自動呼び出し
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if me.file != null {
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me.file.close()
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console.log("File closed automatically")
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}
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// bufferは自動カスケードで解放
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}
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}
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```
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### プラグインリソース
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```nyash
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box PluginResource {
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init { plugin_handle }
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fini() {
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// プラグイン側のリソース解放を呼び出し
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me.plugin_handle.cleanup()
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console.log("Plugin resource finalized")
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}
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}
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## 🛡️ メモリ安全性保証
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### valgrind検証済み
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- **セグフォルト回避**: HostVtableの生存期間問題解決済み
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- **メモリリーク検出**: プラグインシステムでのメモリ管理検証済み
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- **二重解放防止**: idempotentなfini()実装
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### プラグインメモリ安全性
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- **プラグイン分離**: プラグインメモリはプラグインが管理
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- **境界明確化**: HostVtableを通じた安全なインターフェース
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- **ライフサイクル管理**: birth/finiによる明確な生存期間
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## 🚀 Phase 9.75g-0での進化
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- **BID-FFIプラグインシステム**: 外部ライブラリの安全な統合
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- **型情報管理**: nyash.tomlによる型安全な変換
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- **HostVtable**: プラグイン↔ホスト間の安全なメモリ管理
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- **plugin-tester**: メモリ安全性診断ツール
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**関連ドキュメント**:
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- [Box型リファレンス](box-reference.md)
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||
- [プラグインシステム](../plugin-system/)
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||
- [BID-FFI仕様](../plugin-system/ffi-abi-specification.md) |