🚀 Nyash/Hakorune 言語進化ロードマップ v2.0
作成日: 2025-10-02 更新日: 2025-10-02 - ChatGPT Pro + Claude 統合改良版 対象: Phase 16-30（言語機能・標準ライブラリの進化） 関連: アーキテクチャ戦略 - Rust vs セルフホスト実装戦略
📖 概要
Phase 15までの実装により、Nyash/Hakoruneは強力な基礎を確立しました。 このドキュメントは、**「コアは最小・糖衣は最強」**方針に基づく体系的な言語機能進化を定義します。
実装方針: アーキテクチャ戦略に従い、Phase 19以降の新機能はセルフホストのみで実装します。
🎯 不変の設計原則（赤線）
De-sugaring Contract（最重要原則）
新構文は既存構文・既存Boxへ有限段で必ず落ちること。IR命令の追加は最後の手段。
具体的ルール:
- MIR14は増やさない - すべてデシュガリング/静的パス/標準ライブラリで実現
- Everything is Box/flow Main.main を維持 - Pulse は下限として利用
- Effects/Capabilities/Contracts は meta 側 - 言語仕様には持ち込まない
- 例外は導入しない - panicはVM/実装バグ用、通常はResultBoxで伝播
- dev→prod の挙動差は policy のみ - warn/audit/enforce で制御
📖 詳細: De-sugaring Contract に別途明記
📊 現在の強み（Phase 15-16時点）
✅ 言語機能の充実度
- プロパティシステム (stored/computed/once/birth_once) - 業界最先端レベル
- 🚀 マクロシステム (Phase 16実装中) - @derive/@test等、Box-Based Macro革命
- postfix catch/cleanup - 非常にモダン（Swift/Kotlin風）
- Result伝播 (? 演算子) - Rust風エラー処理
- match式 - パターンマッチング
- Lambda式 - 高階関数サポート
- using/namespace - モジュールシステム基礎
- flow - stateless namespace（静的関数グループ化）
- 非同期 (nowait/await/FutureBox) - 並行処理基礎
- 演算子オーバーロード - トレイトベース
- 変数宣言厳密化 - メモリ・非同期安全性保証
✅ Box型ライブラリ充実度
30種類以上のBox（String/Integer/Array/Map/JSON/Regex/HTTP/GUI等）
✅ コンパクトな実装
- セルフホスティングコンパイラ: 3,771行
- Rust実装: 48,344行
- 圧縮率: 約10.7%（約10分の1）
🎯 進化計画（9の柱 + 糖衣5つ）
注: マクロシステム（旧🔟）はPhase 16で既に実装中のため、残り9項目 + 糖衣構文5つを進化計画とします。
1️⃣ 型システムの段階的強化（デシュガリング優先）
現状: 型アノテーションはP0では無視、実行時型エラー
Phase: 20-25 優先度: 🟡 中 実装方針: 完全デシュガリング - 新しいMIR命令は追加しない
Phase 20: Optional/Union型（純糖衣）
// T? → OptionBox<T> へデシュガリング
box Container {
value: IntegerBox? // 糖衣構文
get(): IntegerBox? { // 戻り値も糖衣
return me.value
}
}
// ↓ デシュガリング後
box Container {
value: OptionBox<IntegerBox>
get(): OptionBox<IntegerBox> {
return me.value
}
}
// Union型: A|B → SumBox<A,B> へデシュガリング
type Result = OkBox | ErrorBox // 糖衣構文
// ↓
type Result = SumBox<OkBox, ErrorBox>
match網羅性チェック: 静的パス（コンパイラ検査）で提供 実装: 既存のOptionBox/SumBoxを活用（新しいBox不要）
Phase 22: ジェネリクス（モノモーフィック展開）
// Phase A: マクロ的モノモーフィック展開から開始
box Container<T> {
items: ArrayBox<T>
add(item: T) {
me.items.push(item)
}
get(index: IntegerBox): T? {
return me.items.get(index)
}
}
// 実体化: 型パラメータごとにコード生成
// Container<IntegerBox> → Container_IntegerBox
// Container<StringBox> → Container_StringBox
制約: 最初は単純型パラメータのみ（高度な制約は後回し）
Phase 24: Intersection型（型検査のみ）
// Intersection: 型検査側の"特性集合"のみ
type Loggable = ConsoleBox & FileBox // capability の交差
// ランタイム表現は作らない（静的検査のみ）
やらないこと: HM型推論、row多相（コスト > 便益）
実装ステップ:
- Phase 20: Optional/Union型糖衣 + 網羅性チェック
- Phase 22: ジェネリクス基礎（モノモーフィック）
- Phase 24: Intersection型（静的検査のみ）
2️⃣ エラーハンドリング（現状で十分・糖衣のみ）
現状: ResultBox, postfix catch/cleanup（基礎は良い）
Phase: 26-28 優先度: 🟢 低（現状で十分実用的）
追加する糖衣（2つのみ）:
// 1. try-else 糖衣 → Result連鎖へデシュガリング
try {
dangerousOperation()
} else { e ->
handleError(e)
}
// ↓ デシュガリング後
dangerousOperation()
.catch(fn(e) { handleError(e) })
// 2. mapError → 標準ライブラリで提供（構文は増やさない）
result.mapError(fn(e) { new AppError(e) })
やらないこと:
- カスタムエラー型階層（Boxで実現可能）
- panic/recover（現状のpanicで十分）
3️⃣ テストフレームワーク統合（最優先！） 🔴
現状: テスト機能なし（最大の欠落！）
Phase: 16.1-17 優先度: 🔴 最高（開発体験向上の鍵！言語採用の決定要因）
実装方針: すべてマクロで実装（MIR命令増やさない）
Phase 16.1: 基本テストフレームワーク
// @test/@describe/@it マクロ実装
@test
describe("Calculator") {
@test
it("should add numbers") {
local calc = new Calculator()
expect(calc.add(2, 3)).toBe(5)
assert(calc.value == 0)
}
@test
it("should handle errors") {
expectThrow(fn() { calc.divide(1, 0) })
}
}
実体: TestRunnerBox（標準ライブラリ）
Phase 16.2: アサーション拡張
expect(value).toBe(expected) // 厳密等価
expect(value).toEqual(expected) // 深い等価
expect(value).toThrow() // 例外期待
expect(value).toBeGreaterThan(n) // 比較
expect(value).toContain(item) // 含有
Phase 16.3: Benchmark統合 🎯
@bench(iterations: 1000)
benchmark_fibonacci() {
fibonacci(20)
}
// 実行: hako bench
// 出力: 平均実行時間、メモリ使用量等
実体: BenchmarkBox（標準ライブラリ） + hako bench コマンド
Phase 16.4 または 17.1: Property-based testing
@property_test(iterations: 1000)
test_commutative_addition() forall(a: IntegerBox, b: IntegerBox) {
expect(a + b).toBe(b + a)
}
生成器: GenBox（シード固定可）
Phase 17: Snapshot/Mock
// Snapshot testing
@test
test_output() {
local result = generateReport()
snapshot("report_v1", result) // JSON保存、再現可能
}
// Mock
@mock
box MockHttpClient from HttpClient {
override get(url) {
return new MockResponse(200, "OK")
}
}
重要性:
- セルフホスティング進行中の今こそ導入すべき
- TDD開発体験が言語採用の鍵
- Benchmark統合で性能回帰を防止
4️⃣ 並行処理の完成度向上（糖衣100%）
現状: nowait/await/FutureBox（基礎のみ）
Phase: 21-25 優先度: 🟡 中
実装方針: 構文は最小、すべて標準ライブラリで実現
Phase 21: ChannelBox実装
// 標準ライブラリ実装（新構文なし）
using std.sync
local ch = new ChannelBox<IntegerBox>()
nowait producer = loop(true) {
ch.send(randomInt())
}
local value = ch.receive() // await不要
Phase 22: 構造化並行性（糖衣）
// async{} → TaskGroupBox へデシュガリング
async {
nowait task1 = longTask1()
nowait task2 = longTask2()
// スコープ終了で自動待機
// エラー時は両方キャンセル
}
// ↓ デシュガリング後
local group = new TaskGroupBox()
group.spawn(fn() { longTask1() })
group.spawn(fn() { longTask2() })
group.await_all() // スコープ終了時自動
Phase 23: Select式（API合成）
// select{} → SelectBox へデシュガリング
match select {
ch1.receive() => { handle1() }
ch2.receive() => { handle2() }
timeout(1000) => { handleTimeout() }
}
// ↓ デシュガリング後
local sel = new SelectBox()
sel.on(ch1, fn(v) { handle1() })
sel.on(ch2, fn(v) { handle2() })
sel.on_timeout(1000, fn() { handleTimeout() })
sel.run()
Phase 24: CancelTokenBox標準化
// 標準ライブラリ実装
local token = new CancelTokenBox()
nowait task = longTask(token)
token.cancel() // タスク中断
実装ステップ:
- Phase 21: ChannelBox実装（標準ライブラリ）
- Phase 22: TaskGroupBox +
async{}糖衣 - Phase 23: SelectBox +
select{}糖衣 - Phase 24: CancelTokenBox標準化
5️⃣ メモリ管理の可視性向上（メソッド化）
現状: Arc暗黙共有、outbox/weak未活用
Phase: 28-30 優先度: 🟢 低（現状で安全）
実装方針: キーワードにしない、メソッドで提供
// ❌ キーワード版（採用しない）
outbox result = expensiveComputation()
weak reference: ChildBox
// ✅ メソッド版（採用）
local result = expensiveComputation()
useResult(result.move()) // 所有権移転
local ref = original.share() // Arc参照増加
local weak = original.weak() // 弱参照取得
local copy = original.clone() // 深いコピー
注釈（meta）:
// unique ヒントはmeta（AOT最適化用）
// 言語機能にはしない
@unique
local exclusive = createResource()
6️⃣ 標準ライブラリの体系化
現状: 豊富だが命名・構造が不統一
Phase: 16-20 優先度: 🟡 中（早期実施推奨）
実装方針: Rust std風階層 + 命名統一
Phase 16: 命名規則統一計画策定
// ❌ Before（不統一）
array.length() // ArrayBox
string.len() // StringBox
map.size() // MapBox
// ✅ After（統一）
array.len() // すべて len() に統一
string.len()
map.len()
Phase 17-20: 階層構造実装
// Rust std風階層構造
using std.collections // ArrayBox, MapBox, SetBox, QueueBox
using std.io // FileBox, StreamBox, BufferBox
using std.net // HttpClientBox, TcpBox, UdpBox
using std.sync // MutexBox, ChannelBox, AtomicBox
using std.time // TimeBox, DurationBox, TimerBox
using std.json // JSONBox（parse/stringify/schema）
using std.regex // RegexBox
using std.math // MathBox
using std.console // ConsoleBox
using std.effect // 🆕 効果のNo-op/記録デバイス
using std.profile // 🆕 軽量プロファイルAPI
// Prelude自動インポート（最小限）
// StringBox, IntegerBox, ArrayBox, MapBox, ResultBox, OptionBox
実装ステップ:
- Phase 16: 命名規則統一計画策定
- Phase 17: std.collections体系化 + 命名統一実施
- Phase 18: std.io/net/sync体系化
- Phase 19-20: その他標準ライブラリ体系化 + std.effect/profile追加
7️⃣ デバッグ・診断機能強化
現状: DebugBox、基本的なprint
Phase: 18-20 優先度: 🟡 中（開発体験向上）
実装方針: すべてマクロまたはBox化
Phase 18: repr()実装
// repr() → @derive(Debug) マクロと連携
@derive(Debug)
box Person {
name: StringBox
age: IntegerBox
}
print(str(person)) // "Person instance"
print(repr(person)) // "Person { name: "Alice", age: 25 }"
実装: @derive(Debug) マクロ（Phase 16実装済み）と連携
Phase 19: スタックトレース改善
// スタックトレースはBox化
try {
deepFunction()
} catch(e) {
print(e.stack()) // ErrorBox.stack() メソッド
}
実装: VM側で改善、ErrorBoxにメソッド追加
Phase 20: プロファイラ統合
// @profile マクロ → std.profile API注入
@profile
calculate() {
// 実行時間・メモリ使用量を自動計測
}
// ↓ デシュガリング後
calculate() {
local _prof = ProfileBox::start("calculate")
// 元の処理
_prof.end()
}
実装: @profile マクロ + std.profile（標準ライブラリ）
アサーション強化:
assert(value > 0, "value must be positive")
debug_assert(internal.isValid()) // devのみ（policy制御）
static_assert(SIZE == 64, "size must be 64") // コンパイル時
実装ステップ:
- Phase 18: repr() + @derive(Debug)連携
- Phase 19: スタックトレース改善（ErrorBox強化）
- Phase 20: @profile マクロ + アサーション強化
8️⃣ ドキュメント生成機能
現状: ドキュメント生成機能なし
Phase: 25-30 優先度: 🟢 低
実装方針: ツール側で処理（言語拡張は不要）
/// Calculator Box provides basic arithmetic operations.
///
/// # Examples
/// ```nyash
/// local calc = new Calculator()
/// calc.add(2, 3) // => 5
/// ```
box Calculator {
/// The current calculation result
result: IntegerBox
/// Adds two numbers
/// # Arguments
/// - `a`: First number
/// - `b`: Second number
/// # Returns
/// Sum of a and b
add(a: IntegerBox, b: IntegerBox): IntegerBox {
return a + b
}
}
コマンド:
$ hako doc --generate # JSON IR → HTML 二段階生成
二段階出力の利点: テーマ差し替えが容易
9️⃣ パッケージマネージャ完成（段階導入）
現状: using system基礎実装
Phase: 18-20 優先度: 🟡 中
実装方針: 段階導入 - git直参照 → index-less publish → レジストリ
Phase 18: git直参照 + lock.hako
# hako.toml（Cargo風）
[package]
name = "my-app"
version = "0.1.0"
authors = ["Me"]
[dependencies]
http-client = { git = "https://github.com/user/http-client", tag = "v1.2.0" }
json-parser = { git = "https://github.com/user/json-parser", branch = "main" }
[dev-dependencies]
test-framework = { git = "https://github.com/hakorune/test-framework", tag = "v0.5.0" }
lock.hako: deterministic ビルド保証
Phase 19: index-less publish
$ hako publish # GitHub Releases等に直接公開
レジストリ不要: git tag ベースで依存関係解決
Phase 20: レジストリ（必要が生じたら）
[dependencies]
http-client = "1.2.0" # レジストリから取得
コマンド:
$ hako new my-project
$ hako build
$ hako test
$ hako bench # 🎯 最初から統合！
$ hako run
$ hako publish
実装ステップ:
- Phase 18: git直参照 + lock.hako（deterministic）
- Phase 19: index-less publish（GitHub Releases）
- Phase 20: レジストリ（必要なら）
🔟 マクロシステム拡張
現状: ✅ Phase 16で実装中 - Box-Based Macro革命
実装済み:
- @derive(Equals, ToString, Clone, Debug)
- @test マクロ + テストランナー
- AST Pattern Matching基盤
- Quote/Unquote システム
- HIRパッチ式マクロエンジン
📖 詳細: Phase 16 Macro Revolution
Phase 17-20: 拡張:
// さらなる@deriveトレイト追加
@derive(Hash, Ord, Default, Serialize)
box MyBox { }
// カスタムマクロ定義（限定版）
macro benchmark(iterations) {
// パフォーマンス計測マクロ
}
// comptime計算（限定版・安全領域のみ）
const CONFIG = comptime {
readFile("config.toml").parse() // ビルド時評価
}
制約: Turing完全にしない（安全領域のみ）
Phase: 16（実装中）→ 17-20（拡張） 優先度: 🟡 中（コア実装済み、拡張は要望次第）
🍬 糖衣構文5つ（追加提案）
A. パイプライン演算子 |> 🎯
Phase: 17-18（テストの次） 優先度: 🔴 高（発見性問題の解決にも効く！）
// 読みやすさ爆増！
value |> f(_) |> g(_, 42) |> h(_)
// ↓ デシュガリング後
h(g(f(value), 42))
// 実用例
[1, 2, 3, 4, 5]
|> map(_, fn(x) { x * 2 })
|> filter(_, fn(x) { x % 3 == 0 })
|> reduce(_, 0, fn(acc, x) { acc + x })
効果: Cookbook/Recipe集の可読性向上、if連鎖問題の緩和
B. 名前付き引数
Phase: 18-19 優先度: 🟡 中
// 可読性UP
download(url: u, timeout: 3.s, retry: 5)
// ↓ デシュガリング後（位置引数 + デフォルト補完）
download(u, 3.s, 5)
// デフォルト引数との相性良い
download(url: u) // timeout, retry はデフォルト値
C. with capability スコープ（視覚糖衣）
Phase: 20-22 優先度: 🟢 低（開発体験向上）
// 効果システムを言語機能にしない賢い方法
with net.out, fs.read {
http.get("https://api.example.com")
file.read("config.txt")
}
// ↓ 実際は何も変えない（ログに印を出すだけ）
// metaレイヤーで処理
効果: 視覚的な開発体験向上、capability明示
D. comptime（限定版）
Phase: 22-25 優先度: 🟡 中
// ビルド時評価（限定版）
const CONFIG = comptime {
readFile("config.toml").parse()
}
// 定数埋め込み
const VERSION = comptime { "1.0.0" }
制約:
- Turing完全にしない
- 読み込みと定数計算のみ
- YAGNI原則遵守
E. パターン別名（Pattern Synonyms）
Phase: 23-25 優先度: 🟢 低
// パターン別名で可読性UP
pattern Some(x) = OptionBox::Some(x)
pattern None = OptionBox::None
match value {
Some(x) => process(x)
None => handleError()
}
🎯 デシュガリング規則一覧
| 構文 | デシュガリング後 | Phase |
|---|---|---|
T? |
OptionBox<T> |
20 |
A|B |
SumBox<A,B> |
20 |
x |> f(_) |
f(x) |
17-18 |
f(a:1, b:2) |
f(1,2) |
18-19 |
async { body } |
TaskGroupBox::scoped(fn() { ... }) |
22 |
select { a=>x; b=>y } |
SelectBox::new().on(a, fn(v){x}).on(b, fn(v){y}).run() |
23 |
@test it("..."){...} |
TestRunnerBox::register(fn(){...}) |
16.1 |
@bench(iter:N) { ... } |
ベンチハーネス呼び出し | 16.3 |
@profile { ... } |
ProfileBox::start() + 処理 + .end() |
20 |
repr(obj) |
@derive(Debug) マクロ連携 |
18 |
x.move() |
所有権移転メソッド | 28 |
x.share() |
Arc参照増加メソッド | 28 |
x.weak() |
弱参照取得メソッド | 28 |
📅 実装タイムライン（優先順位付き）
Phase 16-17: 基礎固め + 発見性問題解決 🔴
Phase 16（現在）:
- 🚀 マクロシステム完成 - @derive/@test完全動作
- 16.1: 基本テストフレームワーク（describe/it/expect）
- 16.2: アサーション拡張（toBe/toEqual/toThrow）
- 16.3: Benchmark統合 (
@bench,hako bench) - 16.4: Property-based testing（GenBox）
- 🟡 標準ライブラリ命名規則統一計画策定
Phase 17（次の大目標）: 3. 🔴 Cookbook/Recipe集作成 - Discoverability問題解決の要
docs/cookbook/patterns/- ルックアップテーブル、文字列解析等docs/cookbook/anti-patterns/- if連鎖のアンチパターン等docs/cookbook/refactoring/- if→match変換等
- 🔴 Linter基礎実装 - Anti-Pattern検出開始
- 🟡 パイプライン演算子
|>- 可読性向上 - 🟡 std.collections体系化 + 命名統一実施 (
len()統一) - 🟢 Snapshot/Mock機能 - テスト完成
Phase 18-20: 開発体験向上 🟡
Phase 18: 8. 🟡 名前付き引数 9. 🟡 repr() + @derive(Debug)連携 10. 🟡 std.io/net/sync体系化 11. 🟡 パッケージマネージャ（git直参照 + lock.hako）
Phase 19: 12. 🟡 スタックトレース改善（ErrorBox強化） 13. 🟡 Linter拡充 - 自動リファクタリング提案 14. 🟡 パッケージマネージャ（index-less publish） 15. 🟡 その他標準ライブラリ体系化 + std.effect/profile追加
Phase 20:
16. 🟡 @profile マクロ + アサーション強化
17. 🟡 Optional/Union型糖衣 (T?, A|B)
18. 🟡 パッケージマネージャ完成（必要ならレジストリ）
Phase 21-25: 高度機能 🟡
Phase 21-24:
19. 🟡 並行処理完成
- 21: ChannelBox
- 22: TaskGroupBox + async{} 糖衣 + ジェネリクス基礎
- 23: SelectBox + select{} 糖衣 + パターン別名
- 24: CancelTokenBox + Intersection型（静的検査のみ）
20. 🟢 with capability スコープ（視覚糖衣）
21. 🟢 comptime（限定版）
Phase 25:
22. 🟡 ドキュメント生成 (hako doc)
Phase 26-30: 洗練 🟢
- 🟢 エラーハンドリング糖衣 (
try-else,mapError) - 🟢 メモリ管理メソッド (
move(),share(),weak()) - 🟢 マクロシステム拡張 (@derive拡充、カスタムマクロ)
💡 設計原則の再確認
1. De-sugaring Contract 遵守
- 新構文は既存構文・既存Boxへ有限段で必ず落ちる
- MIR14命令セットは増やさない
2. Everything is Box哲学の維持
- すべての新機能はBox化して提供
- 一貫性を最優先
3. セルフホスティング優先
- Rust実装で先行実装 → セルフホストで再実装
- セルフホストでの実装容易性を考慮した設計
4. YAGNI原則遵守
- マクロシステムは実際の要望が出てから拡張
- 型システム強化はopt-in（段階的導入）
- メモリ管理可視性は現状で十分安全
5. 後方互換性
- 既存コードを壊さない
- 新機能はopt-inまたは新構文で提供
🎊 まとめ
Phase 16-17: テスト+発見性問題解決
✅ @test/@bench/@derive完全動作 - Box-Based Macro革命完成
✅ Cookbook/Recipe集 + Linter - 発見性問題の根本解決
✅ パイプライン演算子 |> - 可読性爆増
✅ 標準ライブラリ命名統一 - 開発体験の一貫性向上
現在の設計の優秀さ
- プロパティシステム（once/birth_once）は業界最先端レベル
- マクロシステム（Phase 16実装中）はBox-Based設計で革新的
- postfix catch/cleanupは非常に直感的
- Everything is Box哲学が一貫している
- コンパクトな実装（Rust実装の約10分の1）
長期ビジョン
Phase 16-30を通じて、実用的で表現力豊かな言語へと進化。 マクロシステム・プロパティシステム・型システムの三位一体で、 「コアは最小・糖衣は最強」 - 次世代言語の標準を打ち立てる。
作成者: Claude Sonnet 4.5 + ChatGPT Pro ベース:
- language-evolution.md v1 - Claude初版
- ChatGPT Pro深層分析・改良提案
- Discoverability問題分析
- De-sugaring Contract
更新履歴:
- 2025-10-02: Claude初版作成
- 2025-10-02: ChatGPT Pro + Claude 統合改良版作成