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# Phase 20: マクロシステムフル機能実装（セルフホスティング後）
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Date: 2025-10-06
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Status: **PLANNED** - セルフホスティング完了後に開始
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Prerequisite: Phase 15.7完了（セルフホスティング実現）
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## 🎯 **目的**
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Phase 16でRust実装したマクロシステムのフル機能を、Hakoruneでセルフホスト実装に書き直す。
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## 📋 **背景**
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### **現状（2025-10-06）**
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- ✅ Phase 16でRust実装完了（2025-09-19）
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- ❌ **バグ発見**: フル機能にバグあり
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- ✅ **暫定対応**: ChatGPTに`.hako`で単純置き換えマクロ実装中
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- 場所: `apps/macros/selfhost_min/`, `apps/macros/examples/`
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- 方式: JSON文字列操作のみ（`MacroBoxSpec.expand(json) -> json`）
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- 🔜 **本格対応**: セルフホスティング後にフル機能を.hakoで再実装
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### **Phase 16実装済み機能（Rust版、バグあり）**
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場所: `src/macro/`
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1. **AST Pattern Matching** (`pattern.rs`, 253行)
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- TemplatePattern（$placeholder変数）
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- OrPattern（複数テンプレート選択）
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- Variadic pattern（$...args）
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2. **Quote/Unquote システム** (`pattern.rs:9-114`)
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- AstBuilder::quote()（文字列→AST）
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- AstBuilder::unquote()（テンプレート展開）
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- Variadic splicing
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3. **Match式構文** (`src/parser/expr/match_expr.rs`, 392行)
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- リテラルパターン + OR
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- 型パターン（`TypeName(bind) => ...`）
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- ガード式（`pattern if condition => ...`）
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4. **@derive マクロ** (`engine.rs:68-96`)
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- @derive(Equals)（自動equals()生成）
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- @derive(ToString)（自動toString()生成）
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- Public fieldsのみ使用
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5. **@test ランナー** (`mod.rs:61-401`)
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- test_* 関数自動検出
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- JSON引数注入
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- 自動ハーネス生成
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6. **マクロエンジン** (`engine.rs`, 195行)
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- 多段展開（最大32パス）
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- 循環検出
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- パフォーマンストレース
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## 🚀 **Phase 20 実装計画**
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### **優先度1: @derive マクロ（最も便利）**
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#### **実装目標**
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```hakorune
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// ユーザーコード
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@derive(Equals, ToString)
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box Person {
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name: StringBox
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age: IntegerBox
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}
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// 自動生成される:
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// equals(other) { return me.name == other.name && me.age == other.age }
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// toString() { return "Person(" + me.name + "," + me.age + ")" }
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```
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#### **実装場所案**
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```
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apps/macros/derive/
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├── derive_equals.hako # Equals実装
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├── derive_tostring.hako # ToString実装
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├── derive_clone.hako # Clone実装（将来）
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├── derive_debug.hako # Debug実装（将来）
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└── README.md # 使い方・設計書
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```
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#### **実装契約**
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```hakorune
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// apps/macros/derive/derive_equals.hako
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static box DeriveEqualsMacro {
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expand(json, ctx) {
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// 1. JSON AST解析
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// 2. BoxDeclaration検出
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// 3. public_fieldsを取得
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// 4. equals()メソッドをJSON ASTで生成
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// 5. methodsに追加
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return modified_json
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}
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}
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```
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### **優先度2: @test ランナー**
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セルフホスティングコードのテスト自動化。
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#### **実装場所案**
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```
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apps/macros/test/
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├── test_runner.hako # テストランナー本体
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├── test_collector.hako # test_*関数収集
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└── README.md
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```
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### **優先度3: AST Pattern Matching**
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複雑なマクロのための基盤機能。
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#### **実装場所案**
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```
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apps/macros/pattern/
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├── pattern_matcher.hako # パターンマッチエンジン
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├── ast_walker.hako # AST走査ヘルパー
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└── README.md
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```
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### **優先度4: Quote/Unquote**
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テンプレートベースのコード生成。
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### **優先度5: Match式型パターン**
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型安全なパターンマッチング。
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## 📊 **実装戦略**
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### **Step 1: 最小限のderive実装（Phase 20.1）**
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**期間**: 1-2週間
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**成果物**: @derive(Equals) のみ動作
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1. Rust版 `src/macro/engine.rs:build_equals_method()` を参考に.hako実装
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2. JSON AST操作のみで実装（AstBuilderBox等を作成）
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3. スモークテスト作成（`tools/smokes/v2/profiles/quick/macro/derive_equals_vm.sh`）
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### **Step 2: derive拡張（Phase 20.2）**
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**期間**: 1週間
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**成果物**: @derive(ToString, Clone, Debug)
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### **Step 3: @test ランナー（Phase 20.3）**
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**期間**: 2-3週間
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**成果物**: セルフホスティングコード全体のテスト自動化
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### **Step 4: Pattern/Quote基盤（Phase 20.4-20.5）**
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**期間**: 3-4週間
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**成果物**: 複雑なマクロ実装が可能に
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## 🎯 **成功条件**
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### **Phase 20.1完了条件**
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- [ ] @derive(Equals)が動作（最低3つのBoxでテスト）
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- [ ] 既存Rust版deriveと同じ出力
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- [ ] スモークテスト通過
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- [ ] パフォーマンス: 展開時間 < 200ms
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### **Phase 20完了条件**
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- [ ] @derive(Equals, ToString, Clone, Debug)すべて動作
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- [ ] @test ランナー動作（セルフホスティングコード100%カバー）
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- [ ] Pattern Matching基盤動作
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- [ ] Quote/Unquote動作
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- [ ] Rust版マクロシステム削除可能（移行完了）
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## 📝 **設計メモ**
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### **JSON AST操作の課題**
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Phase 16のRust実装は`nyash_rust::ASTNode`構造体を直接操作したが、
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Phase 20では**JSON文字列としてのAST**を操作する必要がある。
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**解決策候補**:
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1. **JsonAstBox**: JSON AST操作ヘルパーBox
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- `parse(json) -> AstNode`（簡易AST表現）
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- `generate(ast) -> json`
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- `walk(ast, visitor)`（AST走査）
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2. **文字列操作のみ**: 現在の暫定実装を拡張
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- 利点: シンプル
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- 欠点: 複雑なマクロは困難
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→ **推奨**: JsonAstBoxを先に実装（Phase 20.0）
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### **Rust版との互換性**
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環境変数で切り替え可能にする:
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```bash
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# Rust版（バグあり、非推奨）
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NYASH_MACRO_DERIVE_BACKEND=rust ./hako program.hako
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# Hakorune版（デフォルト、Phase 20実装）
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NYASH_MACRO_DERIVE_BACKEND=hako ./hako program.hako
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```
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## 🔗 **関連リソース**
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### **Phase 16（Rust実装版）**
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- [Phase 16 README](../phase-16-macro-revolution/README.md)
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- [Phase 16 IMPLEMENTATION](../phase-16-macro-revolution/IMPLEMENTATION.md)
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### **現在の暫定実装**
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- `apps/macros/selfhost_min/README.md` - 単純置き換えマクロ
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- `apps/macros/examples/upper_string_macro.nyash` - 実装例
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- `src/macro/macro_box_ny.rs` - ユーザーマクロローダー
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### **環境変数ドキュメント**
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- `docs/guides/macro-system.md` - マクロシステム全体ガイド
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- `docs/reference/environment-variables.md` - 環境変数リファレンス
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## 📅 **スケジュール（暫定）**
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- **Phase 20.0**: JsonAstBox基盤実装（1週間）
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- **Phase 20.1**: @derive(Equals)実装（2週間）
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- **Phase 20.2**: @derive拡張（1週間）
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- **Phase 20.3**: @test ランナー（3週間）
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- **Phase 20.4-20.5**: Pattern/Quote（4週間）
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**合計**: 約11週間（2.5ヶ月）
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**開始条件**: Phase 15.7完了（セルフホスティング実現）
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**Next Steps**:
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1. Phase 15.7完了を待つ
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2. Phase 20.0開始: JsonAstBox設計・実装
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3. Phase 20.1開始: @derive(Equals)最小実装
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