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# 🎯 De-sugaring Contract（デシュガリング契約）
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**作成日**: 2025-10-02
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**対象**: すべての新機能実装
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**関連**: [言語進化ロードマップ v2.0](./README.md)
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## 📖 概要
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**De-sugaring Contract（デシュガリング契約）** は、Hakoruneの**最も重要な設計原則**です。
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> **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。**
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この原則により、**「コアは最小・糖衣は最強」** を実現します。
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## 🎯 5つの不変ルール（赤線）
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### **1️⃣ MIR14は増やさない**
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**原則**: すべてデシュガリング/静的パス/標準ライブラリで実現
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**現状のMIR14命令セット**:
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- 基本演算(5): Const, UnaryOp, BinOp, Compare, TypeOp
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- メモリ(2): Load, Store
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- 制御(4): Branch, Jump, Return, Phi
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- 呼び出し(1): MirCall（Callee で Global/Extern/ModuleFunction/Method/Constructor/Closure/Value を表現）
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- GC(2): Barrier, Safepoint
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- 構造(2): Copy, Nop（最適化/検証用・意味論不変）
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📖 **詳細**: [MIR Instruction Set](../../../reference/mir/INSTRUCTION_SET.md)
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**なぜ凍結するか**:
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- VM/LLVM/WASMすべてのバックエンドで恩恵を受ける
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- セルフホストの保守性が維持される
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- 実装の複雑度が爆発しない
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### **2️⃣ Everything is Box/flow Main.main を維持**
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**原則**: すべての値はBox、すべての関数はBox/flowのメソッド
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```nyash
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// ✅ 正しい設計
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box OptionBox<T> {
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value: T
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is_some: BoolBox
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birth(v: T) {
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me.value = v
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me.is_some = true
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}
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unwrap(): T {
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if not me.is_some {
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panic("unwrap on None")
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}
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return me.value
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}
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}
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// T? → OptionBox<T> へデシュガリング
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local x: IntegerBox? = getSomeValue()
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// ↓
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local x: OptionBox<IntegerBox> = getSomeValue()
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```
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**Pulse は下限**:
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- 最小限の型として利用
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- 言語機能には持ち込まない
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### **3️⃣ Effects/Capabilities/Contracts は meta 側**
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**原則**: 言語仕様には持ち込まない、metaレイヤーで処理
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```nyash
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// ❌ 言語機能化（採用しない）
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effect IO {
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read(path: StringBox): ResultBox<StringBox>
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write(path: StringBox, data: StringBox): ResultBox<Unit>
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}
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fn process() with IO {
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// IO効果を要求
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}
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// ✅ meta側で処理（視覚糖衣のみ）
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with net.out, fs.read {
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http.get("https://api.example.com")
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file.read("config.txt")
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}
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// ↓ 実際は何も変えない（ログに印を出すだけ）
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```
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**効果システムの取り扱い**:
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- **静的解析ツール**で検出（Linter/型チェッカー）
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- **ランタイムは関与しない**
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- **視覚的な開発体験向上**のみ
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### **4️⃣ 例外は導入しない**
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**原則**: panicはVM/実装バグ用、通常はResultBoxで伝播
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```nyash
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// ✅ 正しいエラー処理（ResultBox + ? 演算子）
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box FileBox {
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read(path: StringBox): ResultBox<StringBox> {
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||
// エラー時はResultBox::Err返却
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}
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||
}
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flow Main.main() {
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local content = FileBox::read("config.txt")? // ? で伝播
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processContent(content)
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||
}
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// ❌ 例外（採用しない）
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try {
|
||
let content = FileBox::read("config.txt")
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||
} catch(FileNotFoundError e) {
|
||
// ...
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||
}
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```
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**panic の用途**:
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- VM内部エラー（配列境界外アクセス等）
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- 実装バグ（unreachable!相当）
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- **通常のエラーハンドリングには使わない**
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### **5️⃣ dev→prod の挙動差は policy のみ**
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**原則**: warn/audit/enforce で制御
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```nyash
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// ✅ policy制御
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debug_assert(internal.isValid()) // dev: panic, prod: nop
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// ❌ 挙動差を言語機能に（採用しない）
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if DEBUG_MODE {
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||
checkInvariant()
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}
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```
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**policy種別**:
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- **warn**: 警告のみ
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- **audit**: ログ記録
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- **enforce**: エラー（dev/prod共通）
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## 🍬 デシュガリング実例集
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### **A. 型システム**
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#### **Optional型 `T?`**
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```nyash
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// 糖衣構文
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local x: IntegerBox? = getSomeValue()
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// ↓ デシュガリング後
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local x: OptionBox<IntegerBox> = getSomeValue()
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// OptionBoxは標準ライブラリで実装
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box OptionBox<T> {
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value: T
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is_some: BoolBox
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birth(v: T) { me.value = v; me.is_some = true }
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birth_none() { me.is_some = false }
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unwrap(): T { /* ... */ }
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is_some(): BoolBox { return me.is_some }
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||
is_none(): BoolBox { return not me.is_some }
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}
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```
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||
**MIR命令増加**: なし（既存のMirCall, Branch, Return等で実現）
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#### **Union型 `A|B`**
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```nyash
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||
// 糖衣構文
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type Result = OkBox | ErrorBox
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// ↓ デシュガリング後
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type Result = SumBox<OkBox, ErrorBox>
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// SumBoxは標準ライブラリで実装
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box SumBox<A, B> {
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||
tag: StringBox // "A" or "B"
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value_a: A
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||
value_b: B
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||
birth_left(a: A) { me.tag = "A"; me.value_a = a }
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||
birth_right(b: B) { me.tag = "B"; me.value_b = b }
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match_sum<R>(on_left: fn(A) -> R, on_right: fn(B) -> R): R {
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||
if me.tag == "A" {
|
||
return on_left(me.value_a)
|
||
} else {
|
||
return on_right(me.value_b)
|
||
}
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||
}
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||
}
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```
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||
**MIR命令増加**: なし
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---
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### **B. 並行処理**
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#### **`async {}` スコープ**
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```nyash
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||
// 糖衣構文
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async {
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||
nowait task1 = longTask1()
|
||
nowait task2 = longTask2()
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||
// スコープ終了で自動待機
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||
}
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||
// ↓ デシュガリング後
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local group = new TaskGroupBox()
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||
group.spawn(fn() { longTask1() })
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group.spawn(fn() { longTask2() })
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group.await_all() // スコープ終了時自動
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||
// TaskGroupBoxは標準ライブラリで実装
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box TaskGroupBox {
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||
tasks: ArrayBox<FutureBox>
|
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||
spawn(task: fn()) {
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||
local future = nowait task()
|
||
me.tasks.push(future)
|
||
}
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||
|
||
await_all() {
|
||
loop(me.tasks.len() > 0) {
|
||
local future = me.tasks.pop()
|
||
await future
|
||
}
|
||
}
|
||
}
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||
```
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||
**MIR命令増加**: なし（既存のnowait/awaitで実現）
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||
|
||
#### **`select {}` 式**
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```nyash
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||
// 糖衣構文
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||
match select {
|
||
ch1.receive() => { handle1() }
|
||
ch2.receive() => { handle2() }
|
||
timeout(1000) => { handleTimeout() }
|
||
}
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||
// ↓ デシュガリング後
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||
local sel = new SelectBox()
|
||
sel.on(ch1, fn(v) { handle1() })
|
||
sel.on(ch2, fn(v) { handle2() })
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||
sel.on_timeout(1000, fn() { handleTimeout() })
|
||
sel.run()
|
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||
// SelectBoxは標準ライブラリで実装
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box SelectBox {
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||
channels: ArrayBox<ChannelBox>
|
||
handlers: ArrayBox<fn(Any)>
|
||
|
||
on(ch: ChannelBox, handler: fn(Any)) {
|
||
me.channels.push(ch)
|
||
me.handlers.push(handler)
|
||
}
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||
|
||
on_timeout(ms: IntegerBox, handler: fn()) { /* ... */ }
|
||
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||
run() {
|
||
// poll all channels, invoke first ready handler
|
||
}
|
||
}
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||
```
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||
**MIR命令増加**: なし
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---
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### **C. 糖衣構文**
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||
#### **パイプライン演算子 `|>`**
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||
```nyash
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// 糖衣構文
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||
value |> f(_) |> g(_, 42) |> h(_)
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||
// ↓ デシュガリング後
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||
h(g(f(value), 42))
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||
// 実用例
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||
[1, 2, 3, 4, 5]
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||
|> map(_, fn(x) { x * 2 })
|
||
|> filter(_, fn(x) { x % 3 == 0 })
|
||
|> reduce(_, 0, fn(acc, x) { acc + x })
|
||
|
||
// ↓ デシュガリング後
|
||
reduce(filter(map([1,2,3,4,5], fn(x){x*2}), fn(x){x%3==0}), 0, fn(acc,x){acc+x})
|
||
```
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||
**MIR命令増加**: なし（ただの関数呼び出し順序変更）
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||
|
||
#### **名前付き引数**
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```nyash
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||
// 糖衣構文
|
||
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)
|
||
|
||
// 欠けた引数はデフォルト補完
|
||
download(url: u)
|
||
// ↓
|
||
download(u, DEFAULT_TIMEOUT, DEFAULT_RETRY)
|
||
```
|
||
|
||
**MIR命令増加**: なし（静的パスで位置引数に変換）
|
||
|
||
#### **`with capability` スコープ**
|
||
```nyash
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||
// 糖衣構文
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||
with net.out, fs.read {
|
||
http.get("https://api.example.com")
|
||
file.read("config.txt")
|
||
}
|
||
|
||
// ↓ デシュガリング後（何も変えない）
|
||
// metaレイヤーでログに印を出すだけ
|
||
http.get("https://api.example.com")
|
||
file.read("config.txt")
|
||
```
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||
**MIR命令増加**: なし（完全に視覚糖衣）
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||
---
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||
### **D. マクロ**
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||
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||
#### **`@test` マクロ**
|
||
```nyash
|
||
// 糖衣構文
|
||
@test
|
||
it("should add numbers") {
|
||
local calc = new Calculator()
|
||
expect(calc.add(2, 3)).toBe(5)
|
||
}
|
||
|
||
// ↓ デシュガリング後（HIRパッチ）
|
||
TestRunnerBox::register("should add numbers", fn() {
|
||
local calc = new Calculator()
|
||
expect(calc.add(2, 3)).toBe(5)
|
||
})
|
||
|
||
// TestRunnerBoxは標準ライブラリ
|
||
static box TestRunnerBox {
|
||
tests: ArrayBox<TestCase>
|
||
|
||
register(name: StringBox, test: fn()) {
|
||
me.tests.push(new TestCase(name, test))
|
||
}
|
||
|
||
run_all() {
|
||
loop(me.tests.len() > 0) {
|
||
local test = me.tests.pop()
|
||
test.run()
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
**MIR命令増加**: なし（HIRレベルでパッチ）
|
||
|
||
#### **`@profile` マクロ**
|
||
```nyash
|
||
// 糖衣構文
|
||
@profile
|
||
calculate() {
|
||
// 処理
|
||
}
|
||
|
||
// ↓ デシュガリング後（HIRパッチ）
|
||
calculate() {
|
||
local _prof = ProfileBox::start("calculate")
|
||
// 処理
|
||
_prof.end()
|
||
}
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// ProfileBoxは標準ライブラリ
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||
box ProfileBox {
|
||
name: StringBox
|
||
start_time: TimeBox
|
||
|
||
static start(name: StringBox): ProfileBox {
|
||
local prof = new ProfileBox()
|
||
prof.name = name
|
||
prof.start_time = TimeBox::now()
|
||
return prof
|
||
}
|
||
|
||
end() {
|
||
local duration = TimeBox::now() - me.start_time
|
||
ConsoleBox::log("Profile: " + me.name + " took " + duration.toString())
|
||
}
|
||
}
|
||
```
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||
|
||
**MIR命令増加**: なし
|
||
|
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---
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## 📊 デシュガリング規則一覧表
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||
| 構文 | デシュガリング後 | 実装方法 | MIR命令増加 | Phase |
|
||
|------|----------------|---------|------------|-------|
|
||
| `T?` | `OptionBox<T>` | 標準ライブラリ | なし | 20 |
|
||
| `A\|B` | `SumBox<A,B>` | 標準ライブラリ | なし | 20 |
|
||
| `x \|> f(_)` | `f(x)` | 静的パス（AST変換） | なし | 17-18 |
|
||
| `f(a:1, b:2)` | `f(1,2)` | 静的パス（引数並び替え） | なし | 18-19 |
|
||
| `async { body }` | `TaskGroupBox::scoped(...)` | 標準ライブラリ | なし | 22 |
|
||
| `select { ... }` | `SelectBox::new()...run()` | 標準ライブラリ | なし | 23 |
|
||
| `@test it(...){...}` | `TestRunnerBox::register(...)` | マクロ（HIRパッチ） | なし | 16.1 |
|
||
| `@bench(iter:N) { ... }` | `BenchmarkBox::run(...)` | マクロ（HIRパッチ） | なし | 16.3 |
|
||
| `@profile { ... }` | `ProfileBox::start()` + `.end()` | マクロ（HIRパッチ） | なし | 20 |
|
||
| `repr(obj)` | `@derive(Debug)` 連携 | マクロ（HIRパッチ） | なし | 18 |
|
||
| `x.move()` | 所有権移転メソッド | 標準ライブラリ | なし | 28 |
|
||
| `x.share()` | Arc参照増加メソッド | 標準ライブラリ | なし | 28 |
|
||
| `x.weak()` | 弱参照取得メソッド | 標準ライブラリ | なし | 28 |
|
||
| `with cap { ... }` | （何も変えない） | 視覚糖衣（meta） | なし | 20-22 |
|
||
| `comptime { ... }` | 定数埋め込み | 静的パス（ビルド時評価） | なし | 22-25 |
|
||
| `pattern Some(x)` | `OptionBox::Some(x)` | 静的パス（パターン別名） | なし | 23-25 |
|
||
|
||
**重要**: すべてMIR命令増加なし！
|
||
|
||
---
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|
||
## 🔍 デシュガリング検証方法
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||
|
||
### **1. コンパイラフラグ**
|
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```bash
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||
# デシュガリング前のAST表示
|
||
$ hakorune --dump-ast program.hkr
|
||
|
||
# デシュガリング後のHIR表示
|
||
$ hakorune --dump-hir program.hkr
|
||
|
||
# 最終MIR表示（MIR14のみ）
|
||
$ hakorune --dump-mir program.hkr
|
||
```
|
||
|
||
### **2. スモークテスト**
|
||
```bash
|
||
# デシュガリング検証スイート
|
||
$ tools/smokes/v2/run.sh --profile desugaring
|
||
```
|
||
|
||
### **3. Linter検出**
|
||
```bash
|
||
# レガシー命令検出
|
||
$ HAKO_OPT_DIAG=1 hakorune program.hkr
|
||
|
||
# レガシー命令禁止（Fail-Fast）
|
||
$ HAKO_OPT_DIAG_FORBID_LEGACY=1 hakorune program.hkr
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 🚨 契約違反の例（やってはいけない）
|
||
|
||
### **❌ 悪い例1: MIR命令を追加**
|
||
```rust
|
||
// ❌ NG: Optional型のために新命令追加
|
||
enum MirInstruction {
|
||
// ... 既存14命令 ...
|
||
SomeCheck(ValueId), // ← 追加してはいけない！
|
||
NoneCheck(ValueId), // ← 追加してはいけない！
|
||
}
|
||
|
||
// ✅ OK: OptionBoxで実現
|
||
box OptionBox<T> {
|
||
is_some(): BoolBox { return me.is_some }
|
||
// MirCall で呼び出し（既存命令）
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### **❌ 悪い例2: 効果システムを言語機能に**
|
||
```nyash
|
||
// ❌ NG: 効果システムを型システムに統合
|
||
effect IO {
|
||
read(path: StringBox): ResultBox<StringBox>
|
||
}
|
||
|
||
fn process() with IO {
|
||
// VM/コンパイラが効果を追跡
|
||
}
|
||
|
||
// ✅ OK: meta側で処理（視覚糖衣）
|
||
with io {
|
||
process() // ログに印を出すだけ
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### **❌ 悪い例3: 例外を導入**
|
||
```nyash
|
||
// ❌ NG: try-catch構文を実装
|
||
try {
|
||
dangerousOp()
|
||
} catch(NetworkError e) {
|
||
// ...
|
||
}
|
||
|
||
// ✅ OK: ResultBox + ? 演算子
|
||
local result = dangerousOp()? // Err時は早期return
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 📚 参考資料
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|
||
- [MIR Instruction Set](../../../reference/mir/INSTRUCTION_SET.md) - MIR14命令セット詳細
|
||
- [言語進化ロードマップ v2.0](./README.md) - 実装計画
|
||
- [Phase 16 Macro Revolution](../phases/phase-16-macro-revolution/README.md) - マクロシステム詳細
|
||
- [Discoverability問題分析](./discoverability-analysis.md) - 発見性問題と解決策
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 🎊 まとめ
|
||
|
||
**De-sugaring Contract（デシュガリング契約）** により、Hakoruneは：
|
||
|
||
1. ✅ **コアは最小** - MIR14命令セットを凍結
|
||
2. ✅ **糖衣は最強** - すべての新機能をデシュガリング/Box/マクロで実現
|
||
3. ✅ **保守性最高** - セルフホストの実装容易性維持
|
||
4. ✅ **一貫性抜群** - Everything is Box哲学貫徹
|
||
5. ✅ **拡張性無限** - Box/マクロでいくらでも拡張可能
|
||
|
||
この原則により、**次世代言語の標準** を打ち立てます。
|
||
|
||
---
|
||
|
||
**作成者**: Claude Sonnet 4.5 + ChatGPT Pro
|
||
**作成日**: 2025-10-02
|
||
**関連**: [言語進化ロードマップ v2.0](./README.md)
|