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12 KiB
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# 🎯 Hakorune アーキテクチャ戦略
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**作成日**: 2025-10-02
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**関連**: [言語進化ロードマップ](./language-evolution.md)
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**核心の問い**: セルフホスティングが主流になるなら、Rust実装はどこまで作るべきか？
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## 📖 エグゼクティブサマリー
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### **結論: 戦略A（Rust最小化）を採用**
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> **「Rustは実行エンジン、セルフホストは言語進化」**
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> MIR中間言語だからこそできる、理想的な責任分離。
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**理由**:
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1. **MIR中間言語の本質** - パーサーは交換可能コンポーネント
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2. **セルフホストの圧倒的コンパクトさ** - Rust実装の10分の1
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3. **開発効率最大化** - 重複実装の悲劇を回避
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4. **言語進化の加速** - セルフホストで新機能を素早く試せる
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**タイムライン**:
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- Phase 17: Rustパーサー機能凍結宣言
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- Phase 18: セルフホストがデフォルトパーサーに昇格
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- Phase 19+: 新機能はすべてセルフホスト実装
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## 📊 現状分析
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### **実装規模比較**
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Rustコンパイラ実装:
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- src/parser/ 6,699行 (パーサー)
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- src/runner/ 10,672行 (パイプライン・MIR生成)
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- src/mir/ 17,730行 (MIR定義・最適化)
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合計: 35,101行
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セルフホストコンパイラ:
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- parser_box 921行 (パーサー)
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- pipeline_v2 1,580行 (パイプライン)
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- その他 1,270行
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----------------------------------------
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合計: 3,771行
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圧縮率: 10.7% (約10分の1)
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### **MIR中間言語の威力**
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┌─────────────────┐
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│ 任意のパーサー │ ← セルフホスト主流 (3,771行)
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│ (Rust/Selfhost)│ ← Rustフォールバック (6,699行)
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└────────┬────────┘
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│
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▼
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┌─────────┐
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│ MIR JSON │ ← 中間言語（交換可能インターフェース）
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└────┬────┘
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│
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┌────┴────┐
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▼ ▼
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┌──────┐ ┌──────┐
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│ VM │ │ LLVM │ ← 実行エンジン（Rust実装）
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└──────┘ └──────┘
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```
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**重要な洞察**:
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- パーサーは**交換可能**
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- 実行エンジン（VM/LLVM）は**共通**
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- **MIRがあれば何とでもなる！**
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## 🎯 3つの戦略案
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### **戦略A: Rust最小化** ✅ 推奨
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**方針**: Rustは「実行エンジン」に特化、パーサー・コンパイラはセルフホスト主流
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#### **役割分担**
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Rust層の役割（凍結対象）:
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✅ VM実行エンジン (src/runner/vm/)
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✅ LLVM実行エンジン (src/llvm_py/)
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✅ プラグインシステム (crates/hakorune_kernel/)
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✅ MIR定義 (src/mir/)
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⚠️ リファレンスパーサー (src/parser/) - Phase 17で機能凍結
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セルフホスト層の役割（成長対象）:
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🚀 メインパーサー (apps/selfhost-compiler/)
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🚀 MIR生成・最適化
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🚀 新機能実装
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🚀 言語進化
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```
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#### **タイムライン**
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```
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Phase 15-17: セルフホストパーサー完成
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↓
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Phase 17: Rustパーサー機能凍結宣言
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↓
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Phase 18: セルフホストがメインパーサーに昇格
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↓
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Phase 19+: Rustパーサーは「フォールバック」のみ
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↓
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Phase 21+: 新機能はすべてセルフホスト実装
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```
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#### **メリット**
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- ✅ 重複実装を避ける（開発効率最大化）
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- ✅ セルフホストに注力できる
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- ✅ Rust層は安定・高速実行に専念
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- ✅ 言語進化がセルフホストで加速
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#### **デメリット**
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- ⚠️ Rustパーサーが古くなる（意図的）
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- ⚠️ セルフホストパーサーバグ時のフォールバックが限定的
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### **戦略B: 完全二重実装** ❌ 非推奨
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**方針**: RustとセルフホストでフルParity維持
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```
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Rust層:
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✅ 完全なパーサー実装（継続更新）
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✅ 完全なMIR生成実装（継続更新）
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✅ すべての言語機能をサポート
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セルフホスト層:
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||
✅ 完全なパーサー実装（継続更新）
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||
✅ 完全なMIR生成実装（継続更新）
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||
✅ すべての言語機能をサポート
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```
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**メリット**:
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- ✅ どちらも完全に動作
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- ✅ 相互検証できる
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**デメリット**:
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- ❌ **重複実装の悪夢**（2倍の開発負担）
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- ❌ 片方だけで十分なのに無駄
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- ❌ 新機能を2回実装する必要
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- ❌ **MIRの利点を殺している**
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**結論**: **非推奨**。開発効率が最悪。
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### **戦略C: Stable/Nightly分離** △ 中間案
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**方針**: Rust=Stable Channel、セルフホスト=Nightly Channel
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Rust層 (Stable):
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✅ 実証済み機能のみ
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✅ Phase 15完成機能で凍結
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✅ 安定性・互換性優先
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⏸️ 新機能は追加しない
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セルフホスト層 (Nightly):
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🚀 実験的新機能
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🚀 言語進化の最前線
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🚀 破壊的変更OK
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```
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**メリット**:
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- ✅ 安定版が保証される
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- ✅ 実験を気軽にできる
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**デメリット**:
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- ⚠️ 2つのバージョン管理が必要
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- ⚠️ ユーザーが混乱する可能性
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- ⚠️ Rustに新機能を移植する手間
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## 💡 推奨戦略の詳細: 戦略A（Rust最小化）
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### **採用理由（4つの柱）**
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#### **1. MIR中間言語の本質**
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- パーサーは交換可能コンポーネント
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- 実行エンジンが本体
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- **フロントエンド/バックエンド完全分離**が設計思想
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#### **2. セルフホストの圧倒的コンパクトさ**
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```
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Rust実装: 35,101行 (パーサー+MIR生成)
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セルフホスト: 3,771行 (同機能)
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圧縮率: 10.7% (約10分の1)
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```
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**10分の1の実装量で同等機能**を実現できる！
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#### **3. 開発効率の最大化**
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- 1つの実装に集中できる
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- 重複コードの悲劇を回避
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- バグフィックスも1箇所のみ
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#### **4. 言語進化の加速**
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- セルフホストで新機能を素早く試せる
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- 実験的機能の実装が容易
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- Rustで安定実行を保証
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## 📅 具体的な移行計画
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### **Phase 17: Rustパーサー機能凍結宣言**
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**凍結内容**:
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```rust
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src/parser/ の機能凍結（6,699行を固定）:
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✅ 基本構文
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- box/flow/static
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- loop/if/match
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- return/break/continue
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✅ 高度な機能
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- プロパティシステム（stored/computed/once/birth_once）
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- 例外処理（try/catch/cleanup）
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- 非同期（nowait/await）
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- using/namespace基本
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✅ 演算子・式
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- 算術/比較/論理演算子
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- Lambda式
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- ?演算子（Result伝播）
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「これで十分」宣言 🎯
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```
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**Phase 17でのドキュメント整備**:
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- `docs/reference/rust-parser-freeze.md` を作成
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- 凍結機能一覧を明記
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- 新機能はセルフホストで実装する旨を宣言
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### **Phase 18: セルフホストパーサー主流化**
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**デフォルト切替**:
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```bash
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# デフォルト: セルフホストパーサー
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$ hakorune program.hkr
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→ apps/selfhost-compiler/ 使用
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# フォールバック: Rustパーサー
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$ hakorune --parser rust program.hkr
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→ src/parser/ 使用
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```
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**互換性保証**:
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- Phase 17凍結機能セットでは完全互換
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- セルフホストパーサーバグ時はRustパーサーにフォールバック
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### **Phase 19+: セルフホスト一本化**
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**新機能開発方針**:
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```
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新機能開発:
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✅ テストフレームワーク → セルフホストのみ実装
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✅ ジェネリクス → セルフホストのみ実装
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✅ チャネル → セルフホストのみ実装
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✅ 型システム強化 → セルフホストのみ実装
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Rust実装:
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✅ バグフィックスのみ
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✅ セキュリティパッチのみ
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⏸️ 新機能追加なし
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```
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**理由**: 重複実装を避け、セルフホストに注力
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## 🎯 Rust層の最終形態
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### **保持すべき部分（コア実行基盤）**
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```rust
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// 1. 実行エンジン（VM）
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src/runner/vm/ // VM実装（約712行）
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src/runner/dispatch.rs // ディスパッチャー
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src/runner/vm_pipeline.rs // VMパイプライン
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// 2. LLVM実行エンジン
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src/llvm_py/ // Python llvmlite実装
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src/runner/modes/llvm.rs // LLVMモード
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// 3. プラグインシステム
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crates/hakorune_kernel/ // Kernel実装（約10,000行）
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// 4. MIR定義
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src/mir/mod.rs // MIR型定義
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src/mir/types.rs // MIR基本型
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// 5. CLI・エントリポイント
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src/main.rs // CLIエントリ
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src/cli.rs // CLI引数処理
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推定合計: 約25,000行（Phase 30時点）
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```
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### **凍結すべき部分（Phase 17）**
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```rust
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// Phase 17で機能凍結・保守モードへ
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src/parser/ // パーサー実装（6,699行）
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src/runner/pipeline.rs // MIR生成パイプライン
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// 理由: セルフホストに譲る
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// 方針: バグフィックス・セキュリティパッチのみ
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```
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### **削減・削除候補**
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```rust
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// Phase 20+で削除検討
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src/runner/modes/common_util/legacy/ // レガシーコード
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src/runner/entry_resolve.rs // 既に削除済み
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// 削減により: 48,344行 → 30,000行（Phase 20）
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// → 25,000行（Phase 30、安定）
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```
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## 📊 コード行数の未来予測
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### **Phase 17時点（現在）**
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```
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Rust実装: 48,344行
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- parser: 6,699行
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- runner: 10,672行
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- mir: 17,730行
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- boxes: 13,243行
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セルフホスト: 3,771行
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- parser: 921行
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- pipeline: 1,580行
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- その他: 1,270行
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```
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### **Phase 20予測（凍結・削減後）**
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```
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Rust実装: 30,000行 (-18,344行)
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- VM/LLVM実行エンジン: 15,000行
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- プラグイン: 10,000行
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- CLI/ユーティリティ: 5,000行
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セルフホスト: 10,000行 (+6,229行)
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- パーサー: 2,000行
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- MIR生成: 3,000行
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- 最適化: 2,000行
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- テスト: 3,000行
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```
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### **Phase 30予測（Parity到達）**
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```
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Rust実装: 25,000行 (安定・最小化)
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- 実行エンジン: 15,000行
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- プラグイン: 10,000行
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セルフホスト: 25,000行 (Parity到達)
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- パーサー: 5,000行
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- MIR生成: 8,000行
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- 最適化: 5,000行
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- テスト: 7,000行
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合計: 50,000行（現在の48,344行から微増）
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```
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**重要**: セルフホストがParityに到達しても、**合計行数はほぼ変わらない**！
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→ 重複実装を避けることで、無駄な肥大化を防止
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## 🎊 結論と次のアクション
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### **戦略A（Rust最小化）採用を推奨**
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**理由の再確認**:
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1. ✅ MIR中間言語の本質に忠実
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2. ✅ 開発効率最大化（重複回避）
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3. ✅ セルフホストの圧倒的コンパクトさ活用
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4. ✅ 言語進化の加速
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### **具体的アクション**
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**Phase 15（現在）**:
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- [x] セルフホストパーサー実装中
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- [x] Pipeline v2設計・実装
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- [ ] テスト充実化
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**Phase 17（次の大目標）**:
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- [ ] **Rustパーサー機能凍結宣言**
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- [ ] `docs/reference/rust-parser-freeze.md` 作成
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- [ ] セルフホストパーサー完全Parity確認
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- [ ] フォールバック機構実装
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**Phase 18（主流化）**:
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- [ ] セルフホストがデフォルトパーサーに昇格
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- [ ] `--parser rust` フォールバックオプション実装
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- [ ] ドキュメント・チュートリアル更新
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**Phase 19+（一本化）**:
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- [ ] 新機能はセルフホストのみ実装
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- [ ] [言語進化ロードマップ](./language-evolution.md)に沿った開発
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- [ ] Rust層は保守モード
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### **名言化（再掲）**
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> **「Rustは実行エンジン、セルフホストは言語進化」**
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> MIR中間言語だからこそできる、理想的な責任分離。
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>
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> これがHakoruneアーキテクチャの真髄。
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## 📚 関連ドキュメント
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||
- [言語進化ロードマップ](./language-evolution.md) - Phase 16-30の言語機能進化計画
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||
- [00_MASTER_ROADMAP.md](./phases/00_MASTER_ROADMAP.md) - 全体ロードマップ
|
||
- [Phase 15](./phases/phase-15/) - セルフホスティング実装詳細
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||
- [Pipeline v2設計](../../selfhosting/pipeline_v2.md) - セルフホストパイプライン設計
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**作成者**: Claude Sonnet 4.5（深層思考モード）
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**作成日**: 2025-10-02
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**ベース**: セルフホスティング進捗分析・アーキテクチャ戦略深層考察
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