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[Archived] 旧 Phase 10.1 - Python統合計画（ChatGPT5高速開発版）

最終更新: 2025-08-27 ／ 状態: Archived（Phase 10.5 に統合）

現行の計画は Phase 10.5 のドキュメントに集約しています。最新は以下を参照してください:

• Phase 10.5 Index: ./INDEX.md
• 10.5a – Python ABI 設計: ./10.5a-ABI-DESIGN.md
• 10.5b – ネイティブビルド基盤: ./10.5b-native-build-consolidation.md

🚀 概要：2週間での爆速実装（当時案）

ChatGPT5の最小Box設計により、元の1ヶ月計画を2週間に圧縮。Nyash既存アーキテクチャ（MirBuilder 100%実装済み、HandleRegistry 80%実装済み）を最大活用。

📦 ChatGPT5の6つの必須Box（最小実装）

1. PythonParserBox - CPython AST取得（3日）

// 既存: pyo3統合済み
// 追加: JSON出力とバージョン固定
pub struct PythonParserBox {
    base: BoxBase,
    py_helper: Arc<Mutex<PyHelper>>,
    version: String, // "3.11"固定
}

// メソッド（最小限）
- parse_to_json(src: String) -> String  // ast.parse() → JSON
- get_version() -> String               // "3.11"

2. Py2NyASTBox - AST変換（3日）

// 新規実装
pub struct Py2NyASTBox {
    base: BoxBase,
    normalizer: AstNormalizer,
}

// メソッド（制御フロー正規化）
- convert(json: String) -> NyashAst
- normalize_for_else(ast: &mut PyAst)  // for/else → if分岐
- normalize_comprehensions(ast: &mut PyAst)

3. MirBuilderBox - MIR生成（0日 - 既存活用）

// 既存実装100%活用
// 追加: Python由来フラグのみ
pub struct MirBuilderBox {
    // 既存フィールド
    is_python_origin: bool,  // 追加
}

4. BoundaryBox - 型変換（2日）

// Python版のHandleRegistry相当
pub struct BoundaryBox {
    base: BoxBase,
    handle_registry: Arc<Mutex<HandleRegistry>>, // 既存80%活用
}

// メソッド
- py_to_jit(py_val: PyValBox) -> JitValue
- jit_to_py(jit_val: JitValue) -> PyValBox
- register_handle(obj: Arc<dyn NyashBox>) -> u64

5. PyRuntimeBox - 実行制御（2日）

pub struct PyRuntimeBox {
    base: BoxBase,
    fallback_stats: FallbackStats,
}

// メソッド（関数単位フォールバック）
- execute_function(name: &str, args: Vec<JitValue>) -> JitValue
- should_fallback(func_ast: &PyAst) -> bool  // Phase1機能判定
- fallback_to_cpython(code: &str) -> PyObject

6. ObservabilityBox - 統計収集（1日）

// 既存のJIT統計システム（70%実装済み）を拡張
pub struct ObservabilityBox {
    base: BoxBase,
    stats_collector: StatsCollector,
}

// JSONLフォーマット出力
- log_attempt(module: &str, func: &str, compiled: bool, reason: Option<&str>)
- output_jsonl() -> String

🗓️ 実装タイムライン（2週間）

Week 1: 基盤実装（7日）

• Day 1-3: PythonParserBox実装

  • pyo3統合（既存活用）
  • Python 3.11固定
  • JSON出力実装

• Day 4-6: Py2NyASTBox実装

  • 制御フロー正規化
  • for/else, while/else変換
  • Phase1機能のみサポート

• Day 7: ObservabilityBox実装

  • 既存JIT統計拡張
  • JSONLフォーマット

Week 2: 統合と検証（7日）

• Day 8-9: BoundaryBox実装

  • HandleRegistry活用
  • 型変換ルール確立

• Day 10-11: PyRuntimeBox実装

  • 関数単位フォールバック
  • CPython連携

• Day 12-13: 統合テスト

  • Differential Testing
  • ベンチマーク実行

• Day 14: ドキュメント・リリース

  • 使用例作成
  • パフォーマンス測定

📊 既存アーキテクチャとの整合性

活用率

• MirBuilderBox: 100%（変更なし）
• HandleRegistry: 80%（BoundaryBoxで再利用）
• JIT統計: 70%（ObservabilityBoxで拡張）
• VM/JIT実行: 100%（そのまま使用）

新規実装

• PythonParserBox: 30%（pyo3部分は既存）
• Py2NyASTBox: 100%新規
• PyRuntimeBox: 100%新規

🎯 Phase 1でサポートする機能（Codex先生推奨）

必須実装

1. LEGB + locals/freevars - スコーピング規則
2. デフォルト引数の評価タイミング - 定義時評価
3. イテレータベースのfor文
4. for/else + while/else
5. Python真偽値判定
6. 短絡評価

サポートする文

• def（関数定義）
• if/elif/else
• for（else節対応）
• while（else節対応）
• break/continue
• return

サポートする式

• 算術演算子（+,-,*,/,//,%）
• 比較演算子（==,!=,<,>,<=,>=）
• 論理演算子（and,or,not）
• 関数呼び出し
• リテラル（数値/文字列/bool）

📈 成功指標（2週間後）

定量的

• 関数コンパイル率: 70%以上（Phase 1機能）
• 実行速度: 純Pythonループで2倍以上
• メモリ効率: CPython比50%削減

定性的

• 統計可視化: JSONL形式で全実行を記録
• デバッグ容易性: 関数単位でフォールバック理由明示
• 将来拡張性: Phase 2-4への明確な道筋

🔧 実装例（最終形）

// Nyashから使用
local py = new PythonParserBox()
local converter = new Py2NyASTBox()
local builder = new MirBuilderBox()
local runtime = new PyRuntimeBox()
local stats = new ObservabilityBox()

// Pythonコードをコンパイル・実行
local code = "def fib(n): return n if n <= 1 else fib(n-1) + fib(n-2)"
local json_ast = py.parse_to_json(code)
local ny_ast = converter.convert(json_ast)
local mir = builder.build(ny_ast)

// 実行（自動的にJIT/VMで高速化）
local result = runtime.execute_function("fib", [10])
print(result)  // 55

// 統計出力
print(stats.output_jsonl())
// {"mod":"test","func":"fib","attempt":1,"jitted":true,"native":true}

🚨 重要な設計判断

1. 関数単位の境界

• ファイル単位ではなく関数単位でコンパイル/フォールバック
• 未対応機能を含む関数のみCPython実行

2. Python 3.11固定

• AST安定性の確保
• 将来のバージョンアップは別Phase

3. 箱境界の明確化

• 各Boxは単一責任
• 相互依存を最小化
• テスト可能な粒度

4. 既存資産の最大活用

• MirBuilder/VM/JITはそのまま使用
• 新規実装は変換層のみ

🎉 期待される成果

即時的効果（2週間後）

• Pythonコードの70%がNyashで高速実行
• バグ検出力の飛躍的向上（Differential Testing）
• 統計による最適化ポイントの可視化

長期的効果

• Python→Nyash→Native の世界初パイプライン確立
• Nyash言語の成熟度向上
• エコシステムの爆発的拡大

📝 次のステップ

1. Phase 10.7完了確認 - JIT統計JSONの安定化
2. PythonParserBox実装開始 - pyo3統合から着手
3. テストコーパス準備 - Python標準ライブラリから抜粋

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作成者: Claude（Claude Code）
承認者: ChatGPT5（予定）
開始予定: Phase 10.7完了直後