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# Python → NyIR 革命 - 箱に被せてVM/ネイティブ/WASM
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作成日: 2025-08-27
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Status: 構想段階
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Priority: High
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Related: ChatGPT5との共同構想
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## 🎯 ビジョン
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**PythonをBoxで包んで、GCオン/オフ切替可能、GIL不要、VM/ネイティブ/WASM全部で動く世界**
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既存のPythonコンパイラが解決できなかった問題を「Everything is Box」で根本解決。
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## 🚀 三段ロケット構想
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### 1️⃣ ブリッジ層（今すぐ動く）
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```nyash
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// CPythonを"箱で包む"
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ForeignBox<PyObject> // PyObjを不透明ハンドルで保持
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ProxyBox // GIL・イベントループはバス越しで処理
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ny_py_host // C-ABI: ny_py_call/finalize/pin/unpin
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// fini ↔ CPython finalizerを相互接続（二重解放防止）
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```
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### 2️⃣ 部分コンパイル層（静的部分をNyIRへ）
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```python
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@ny_static # 型固定アノテーション
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def calculate(numbers: List[float]) -> float:
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total = 0.0
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for n in numbers:
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total += n * n
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return total
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```
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↓
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```nyash
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// NyIRに変換 → VM/Cranelift/WASMで実行
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function calculate(numbers) {
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local total = 0.0
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local i = 0
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loop(i < numbers.length()) {
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total = total + numbers.get(i) * numbers.get(i)
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i = i + 1
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}
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return total
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}
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```
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### 3️⃣ トレースJIT層（ホット部自動最適化）
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- CPython実行をプロファイル
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- ホットトレースだけNyIR生成
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- CraneliftでJIT（PyPy風だが後段はNyIR）
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## 📊 既存Pythonコンパイラとの決定的違い
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| 既存 | Nyash+Python |
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|------|-------------|
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| GC必須（参照カウント＋GC） | **GCオン/オフ切替可能** |
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| GIL必須で真の並列困難 | **SyncBoxでGIL不要並列化** |
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| C++変換やPyPy VM限定 | **VM/Cranelift/WASM/LLVM全対応** |
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| 言語固有の最適化 | **NyIRで多言語統合基盤** |
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## 🏗️ マッピング設計
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| Python | Nyash/NyIR |
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|--------|-----------|
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| int/float/bool/str | Value/IntegerBox/StringBox |
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| list/tuple | VecBox（不変は`look`） |
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| dict | MapBox |
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| class/object | Box（public/privateフィールド） |
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| with | `with … {}`（RAII） |
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| async/await | ChannelBox/Bus |
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| exception | `Throw/Try`（or `Result`） |
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反射・動的属性・メタクラスは`ForeignBox<PyObject>`で残してOK。
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## 💎 期待される効果
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### 性能面
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- 数値/ループ/データ処理で**2-20倍高速化**
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- GCオフで**リアルタイム性能保証**
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- SyncBoxで**真の並列実行**
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### 開発面
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- **段階導入可能** - 関数単位で移行
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- **GCオンで開発** - メモリリーク即検出
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- **同一コードで多プラットフォーム** - VM/WASM/ネイティブ
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### 革新性
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- **言語統合基盤** - Python/JS/Lua全部NyIRへ
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- **GCは練習用補助輪** - 本番では不要
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- **箱=ライフサイクル** - 統一メモリモデル
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## 📅 実装ロードマップ（1週間MVP）
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### Day 1-2: ny_py_host（C-ABIブリッジ）
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- [ ] call/finalize/pin/unpin実装
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- [ ] ForeignBox<PyObject>基盤
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### Day 3-4: py-nyc v0（基本構文）
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- [ ] def/for/if/return変換
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- [ ] int/float/list/dict対応
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- [ ] @ny_staticアノテーション
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### Day 5-6: 混在実行
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- [ ] 関数単位でNyIR or CPython選択
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- [ ] ベンチマーク3本作成
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### Day 7: Cranelift JIT
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- [ ] ホット関数のみコンパイル
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- [ ] 性能測定・デモ準備
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## 🔧 技術的詳細
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### ブリッジ設計
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```c
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// C-ABI最小セット
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ny_py_call(func_id, argc, argv)
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ny_py_finalize(obj_id)
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ny_py_pin(obj_id) // GC防止
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ny_py_unpin(obj_id) // GC許可
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```
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### 安全性保証
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- **二重解放防止**: fini ↔ finalizer相互接続
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- **GIL隔離**: ProxyBox経由でPython処理
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- **型安全**: @ny_static領域のみコンパイル
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### リスク回避
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- **動的機能**: @ny_static外はブリッジ経由
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- **C拡張**: 初期はForeignBox、将来NyIR実装
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- **GIL**: NyIR部分はGIL非依存で多コア化
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## 🎭 デモシナリオ
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```python
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# 同一ソースを3実行
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python calculate.py # CPython
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nyash calculate.ny # Nyash VM
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nyash --wasm calculate # ブラウザ実行
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# 結果: 完全一致 & 速度グラフ表示
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# GCオン/オフ切替デモも同時実施
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```
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## 💡 世界が驚くポイント
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「PythonをVMでもWASMでもRust並速度で動かせる」だけでなく：
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**「GCもGILも必須じゃない、Box原理で制御できる」**
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つまり：**Pythonコードの見た目のまま、Rustに迫る制御性を後付けできる**
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*「箱に被せれば、どの言語もVM/ネイティブ/WASMで走る」- 言語統合基盤の誕生* |