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🚀 Nyash Language Reference 2025

最終更新: 2025年9月18日 - Property System Revolution + Method-Level Exception Handling

📖 概要

Nyashは「Everything is Box」哲学に基づく革新的プログラミング言語です。 Rust製インタープリターによる高性能実行と、直感的な構文により、学習しやすく実用的な言語として完成しました。

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🔤 1. 予約語・キーワード完全リスト

Phase 15で確定した17個の予約語

予約語	用途	例
box	クラス定義	box MyClass { }
new	オブジェクト生成	new ConsoleBox()
me	自己参照（thisの代わり）	me.field = value
local	ローカル変数宣言	local x, y = 10
return	関数リターン	return value
from	デリゲーション・親メソッド呼び出し	box Child from Parent / from Parent.method()
birth	コンストラクタ（統一名）	birth(param) { }
static	静的Box・関数定義	static box Main { }
if	条件分岐	if condition { }
else	else節	else { }
loop	ループ（唯一の形式）	loop(condition) { }
continue	ループ継続	continue
match	パターンマッチング（構造/型/ガード）	match value { "A" => 1, _ => 0 }
try	例外捕獲開始	try { }（非推奨。postfix catch/cleanup を使用）
interface	インターフェース定義	interface Comparable { }
once	NEW 遅延評価プロパティ	once cache: CacheBox { build() }
birth_once	NEW 即座評価プロパティ	birth_once config: ConfigBox { load() }

その他の重要キーワード（予約語ではない）

キーワード	用途	例
override	明示的オーバーライド	override speak() { }
break	ループ脱出	break
catch	例外処理	catch (e) { }（式/呼び出しの後置も可・Stage‑3）
cleanup	最終処理（finally の後継）	cleanup { }（式/呼び出しの後置も可・Stage‑3）
throw	例外発生	throw error
nowait	非同期実行	nowait future = task()
await	待機・結果取得	result = await future
include	ファイル取り込み	include "math.nyash"
print	出力（デバッグ用）	print("Hello")
function/fn	関数定義	fn add(a,b) { }
init	初期化ブロック	init { field1, field2 }
pack	旧コンストラクタ（互換性）	pack(param) { }
outbox	所有権移転変数	outbox result = compute()
global	グローバル変数	global CONFIG = "dev"
weak	弱参照修飾子	weak reference
using	名前空間インポート	using namespace

演算子・論理

演算子/キーワード	用途	例
not / !	論理否定	not condition / !condition
and	論理積	a and b
or	論理和	a or b
true/false	真偽値	flag = true
null	null値	value = null

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📝 2. 文法・構文仕様

2.1 Box定義文法

基本Box

box ClassName {
    # フィールド宣言（Phase 12.7形式）
    field1: TypeBox              # フィールド型アノテーション（P0では無視）
    field2: TypeBox
    field3                       # 型なしも可
    
    # コンストラクタ
    birth(param1, param2) {      # birth構文に統一
        me.field1 = param1
        me.field2 = param2
        me.field3 = defaultValue()
    }
    
    # メソッド
    methodName(arg1, arg2) {
        return me.field1 + arg1
    }
    
    # デストラクタ（fini）
    fini() {
        print("Cleanup: " + me.field1)
    }
}

デリゲーションBox

box Child from Parent interface Comparable {
    childField: TypeBox          # 追加フィールド
    
    birth(parentParam, childParam) {  # birth構文に統一
        from Parent.birth(parentParam)  # 親コンストラクタ明示呼び出し
        me.childField = childParam
    }
    
    # メソッドオーバーライド
    override process(data) {     # overrideキーワード必須
        local result = from Parent.process(data)  # 親メソッド呼び出し
        return result + " (Child processed)"
    }
    
    # インターフェース実装
    compareTo(other) {
        return me.value - other.value
    }
}

Static Box（推奨エントリーポイント）

static box Main {
    console: ConsoleBox
    result: IntegerBox
    
    main() {
        me.console = new ConsoleBox()
        me.console.log("🎉 Everything is Box!")
        return "Success"
    }
}

2.2 変数宣言

基本パターン

# 単一宣言
local x
local name = "初期値"

# 複数宣言
local a, b, c
local x = 10, y = 20, z  # 混合初期化

# 所有権移転（static関数内）
static function Factory.create() {
    outbox product  # 呼び出し側に所有権移転
    product = new Item()
    return product
}

変数宣言厳密化システム（2025-08-09実装）

# ✅ 正しい - 明示宣言必須
local temp
temp = 42

# ❌ エラー - 未宣言変数への代入
x = 42  # RuntimeError: 未宣言変数 + 修正提案表示

2.3 制御構文

条件分岐

if condition {
    # 処理
} else if condition2 {
    # 処理2  
} else {
    # else処理
}

ループ（統一構文）

# ✅ 唯一の正しい形式
loop(condition) {
    # ループ本体
    if exitCondition {
        break
    }
    if skipCondition {
        continue  # Phase 12.7で追加
    }
}

# ❌ 採用しない構文（設計方針）
while condition { }      # 先頭条件は `loop(condition){}` へ統一
do { body } while(cond)  # do‑while は不採用。`repeat/ until` 糖衣で表現し、先頭条件に正規化
loop() { }               # 無条件ループは `loop(true){}` を意図明確に書く

> 設計メモ: Nyashは「単一入口・先頭条件」の制御フロー規律を重視するため、do‑whileは採用しません。必ず実行の表現は `loop(1)` ラッパーや `repeat/until` 糖衣からゼロコストで正規化します。

Match式（Phase 12.7で追加）

# パターンマッチング風の分岐
local result = match value {
    "A" => 100,
    "B" => 200,
    "C" => 300,
    _ => 0  # _はデフォルトパターン
}

# 文の形式も可
match status {
    "error" => {
        print("Error occurred")
        return null
    },
    "success" => {
        print("All good")
    },
    _ => {
        print("Unknown status")
    }
}

2.4 演算子・式

🚀 新実装: 関数オーバーロードシステム

# Rust風トレイトベース演算子（2025-08-10実装完了）
sum = 10 + 20           # IntegerBox + IntegerBox = IntegerBox
concat = "Hi" + " !"    # StringBox + StringBox = StringBox  
repeat = "Ha" * 3       # StringBox * IntegerBox = "HaHaHa"
mixed = 42 + " answer"  # 混合型 → 自動文字列結合フォールバック

演算子優先順位

result = a + b * c / d - e    # 算術演算子は標準的優先順位
logic = not a and b or c      # not > and > or
compare = (x > y) and (z <= w)  # 比較は括弧推奨

論理演算子

# キーワード版（推奨）
canAccess = level >= 5 and hasKey
isValid = not (isEmpty or hasError)

# シンボル版（互換）
result = condition && other || fallback  # 利用可能だが非推奨

特殊演算子（Phase 12.7実装済み）

# ? 演算子 - Result伝播
local data = readFile(path)?  # エラーなら早期return

# ラムダ式
local add = fn(x, y) { return x + y }
local double = fn(x) { x * 2 }  # 単一式なら省略可

# await式  

### **2.5 プロパティ（統一メンバ — Phase 15、既定ON: NYASH_ENABLE_UNIFIED_MEMBERS）**

概要
- Box 内のメンバを「格納/計算/一度だけ（遅延 or 生成時）」で統一的に扱います。JSON v0/MIR は変更せず、ローワで既存の slot/method に展開します。
- 環境変数 `NYASH_ENABLE_UNIFIED_MEMBERS` で制御（Phase 15 では既定ON、`0/false/off` で無効化）。

分類と構文（header‑first）
- stored（格納・読み書き可）
  - `name: Type` または `name: Type = expr`（初期値は生成時に一度だけ評価）
- computed（計算・読み専用）
  - `name: Type { /* body */ }`（読むたびに計算。代入不可）
- once（初回アクセス時に一度だけ計算 → 以後は保存値）
  - `once name: Type { /* body */ }` または `once name: Type => expr`
- birth_once（生成時に一度だけ計算 → 以後は保存値）
  - `birth_once name: Type { /* body */ }` または `birth_once name: Type => expr`

nyashモード（block‑first、オプション）
- `{"..."}` の直後に `as` を置く統一構文を、Box メンバ領域で受理
  - computed: `{ body } as name: Type`
  - once: `{ body } as once name: Type`
  - birth_once: `{ body } as birth_once name: Type`
  - stored は block‑first では宣言しない（header‑first を使用）

共通ルール
- 読みは全て `obj.name` で同一表記。違いは書き込み可否と計算タイミングのみ。
- 代入:
  - stored のみ許可（`obj.name = v`）。
  - computed/once/birth_once は代入不可（エラー）。setter を定義した場合のみ糖衣で許可（`obj.name = v` → `__set_name(v)`）。

例
```nyash
box MyBox {
  name: StringBox                 # stored
  size: IntegerBox { me.items.len() }   # computed
  once cache: CacheBox { buildCache() } # once
  birth_once token: StringBox { readEnv("TOKEN") } # eager once
}

例外・ハンドラ（Stage‑3, NYASH_PARSER_STAGE3=1）

• stored 以外のブロック末尾に catch/cleanup を付与可能（header‑first / block‑first 両対応）。
  • computed: name: T { body } catch(e) { ... } cleanup { ... }
  • once: once name: T { body } catch { ... } cleanup { ... }
  • birth_once: birth_once name: T { body } catch { ... } cleanup { ... }
• once の例外ポリシー（catch が無い場合）: 例外をその場で伝播し、プロパティは poison 状態となり以後の読みでも同じ例外を再スロー（再実行しない）。
• birth_once の実行順: ユーザ birth 本体の前、宣言順で実行。未捕捉例外はコンストラクタ失敗として伝播。自己参照はエラー。相互依存の循環は検出してエラー。

ローワ（下ろし先の概要）

• stored → slot（初期化子は生成時に一度だけ評価）。
• computed → __get_name():T メソッドを合成し、obj.name 読みを呼び出しに解決。
• once → __name: Option<T> + __get_name()（初回のみ評価・保存）。未捕捉例外で poison し、以後は即 rethrow。
• birth_once → __name: T を用意し、birth 直前に宣言順で初期化コードを挿入。未捕捉例外は new 失敗。

注意

• JSON v0 は unchanged。Unified Members はパーサ/ローワの砂糖として振る舞います。
• stored の初期化子は式のみ（catch/cleanup は不可）。 local result = await asyncTask()

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## 🏗️ **3. Box構文詳細ガイド**

### **3.1 Everything is Box 原則**

```nyash
# すべての値がBox
number = 42               # IntegerBox
text = "hello"           # StringBox
flag = true              # BoolBox
array = new ArrayBox()   # ArrayBox
console = new ConsoleBox() # ConsoleBox

# 統一的なメソッド呼び出し
print(number.to_string_box().value)  # "42"
print(array.length())               # 配列長
console.log("Everything is Box!")   # コンソール出力

3.2 コンストラクタパターン

パラメータ付きコンストラクタ

box Person {
    public name: StringBox
    public email: StringBox
    private age: IntegerBox
    
    birth(personName, personAge) {  # birth構文に統一
        me.name = personName
        me.age = personAge  
        me.email = me.name + "@example.com"  # 計算フィールド
    }
    
    # ファクトリーメソッド
    static createGuest() {
        outbox guest
        guest = new Person("Guest", 0)
        return guest
    }
}

# 使用例
person = new Person("Alice", 25)
guest = Person.createGuest()

3.3 継承とインターフェース

デリゲーションチェーン

# 基底Box
box Animal {
    public name: StringBox
    public species: StringBox
    
    birth(animalName, animalSpecies) {
        me.name = animalName
        me.species = animalSpecies
    }
    
    speak() {
        return me.name + " makes a sound"
    }
}

# デリゲーション
box Dog from Animal {
    breed: StringBox  # 追加フィールド
    
    birth(dogName, dogBreed) {
        from Animal.birth(dogName, "Canine")  # 親コンストラクタ呼び出し
        me.breed = dogBreed
    }
    
    override speak() {  # 明示的オーバーライド
        return me.name + " barks: Woof!"
    }
}

# インターフェース実装
box Cat from Animal interface Playful {
    # Playfulインターフェースの実装必須
}

3.4 Static Boxパターン

名前空間・ユーティリティ

static box MathUtils {
    PI: FloatBox
    E: FloatBox
    
    # 注意: static初期化ブロックは未実装
    # 初期化はメソッド内で行う
    
    add(a, b) {
        return a + b
    }
    
    circleArea(radius) {
        # 初回アクセスで初期化パターン
        if me.PI == null {
            me.PI = 3.14159265
        }
        return me.PI * radius * radius
    }
}

# 使用法
area = MathUtils.circleArea(5)
sum = MathUtils.add(10, 20)

アプリケーションエントリーポイント

# 🎯 推奨: Static Box Main パターン
static box Main {
    console: ConsoleBox
    result: IntegerBox
    
    main() {
        me.console = new ConsoleBox()
        me.console.log("🚀 Starting application...")
        
        # アプリケーションロジック
        me.result = processData()
        
        return "Application completed successfully"
    }
}

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🚀 4. 最新機能・革新技術

4.1 Arc Revolution（2025-08-10）

# 全16種類のBox型が統一Arc<Mutex>パターンで実装
# 完全なスレッドセーフティと高性能を両立

array = new ArrayBox()
array.push(10)           # スレッドセーフな追加
array.push(20)
item = array.get(0)      # スレッドセーフな取得

json = new JSONBox()
json.set("name", "Alice")    # 並行安全な操作
data = json.stringify()      # JSON文字列化

4.2 Rust風トレイトベース演算子（2025-08-10）

# AI大相談会で決定された最適設計
# 静的・動的ハイブリッドディスパッチによる高性能実現

# 整数演算
result = 100 - 25        # IntegerBox間演算 → IntegerBox
product = 6 * 7          # 高速静的ディスパッチ

# 文字列操作  
greeting = "Hello" + " World"    # 文字列結合
repeated = "Echo" * 3            # "EchoEchoEcho"

# 混合型フォールバック
message = "Answer: " + 42        # "Answer: 42"

# Boolean演算
boolSum = true + false           # 1 (IntegerBox)

4.3 変数宣言厳密化（2025-08-09）

# メモリ安全性・非同期安全性保証システム

static box Calculator {
    private memory: ArrayBox  # 必須フィールド宣言
    
    calculate() {
        local temp       # 必須ローカル変数宣言
        temp = me.memory * 2
        return temp
    }
}

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🚀 4.4 Phase 12.7実装済み機能

Peek式 - パターンマッチング風分岐

# 式として使用（値を返す）
local grade = match score {
    100 => "Perfect",
    90 => "Excellent", 
    80 => "Good",
    _ => "Needs improvement"
}

# 文として使用（アクション実行）
match command {
    "save" => {
        saveFile()
        print("Saved!")
    },
    "quit" => {
        cleanup()
        return
    },
    _ => print("Unknown command")
}

Continue文

loop(i < 100) {
    if i % 2 == 0 {
        continue  # 偶数をスキップ
    }
    process(i)
}

フィールド型アノテーション

box Person {
    name: StringBox      # 型情報を明記（P0では無視）
    age: IntegerBox
    email               # 型なしも可
}

?演算子（Result伝播）

# ResultBoxのエラーを自動的に早期return
local data = readFile("config.json")?
local parsed = parseJSON(data)?
return parsed.get("version")

Lambda式

# 基本形
local add = fn(x, y) { return x + y }

# 単一式の場合（returnは省略可）
local double = fn(x) { x * 2 }

# 高階関数での使用
array.map(fn(x) { x * x })

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⚡ 5. 実装済みBox型ライブラリ

5.1 基本型

• StringBox - 文字列（split, find, replace, trim等）
• IntegerBox - 64bit整数
• FloatBox - 64bit浮動小数点数
• BoolBox - 真偽値
• NullBox - null値
• VoidBox - void値

5.2 コレクション

• ArrayBox - 動的配列（push, pop, get, set, join等）
• MapBox - 連想配列・辞書

5.3 システム・I/O

• ConsoleBox - コンソール入出力
• DebugBox - デバッグ支援・メモリ追跡
• FileBox - ファイルシステム操作（プラグイン）

5.4 数学・時間

• MathBox - 数学関数（sin, cos, log, sqrt等）
• TimeBox - 時刻操作・タイマー
• RandomBox - 乱数生成・選択・シャッフル

5.5 データ処理

• JSONBox - JSON解析・生成（parse, stringify, get, set）
• RegexBox - 正規表現（test, find, replace, split）
• BufferBox - バイナリデータ処理
• StreamBox - ストリーム処理

5.6 ネットワーク・Web

• HttpClientBox - HTTP通信（プラグイン）
• WebDisplayBox - HTML表示（WASM）
• WebConsoleBox - ブラウザコンソール（WASM）
• WebCanvasBox - Canvas描画（WASM）

5.7 GUI・マルチメディア

• EguiBox - デスクトップGUI（Windows/Linux、プラグイン）
• SoundBox - 音声再生

5.8 特殊用途

• FutureBox - 非同期処理結果
• ResultBox - エラー処理（Ok/Err）
• TokenBox - キャンセルトークン
• FunctionBox - 第一級関数
• P2PBox - P2P通信（プラグイン）

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🎯 6. パフォーマンス・デザイン原則

6.1 メモリ安全性

• Rust所有権システムによる完全なメモリ安全性
• Arcによるスレッドセーフな共有状態管理
• 自動参照カウント + 明示的デストラクタ（fini）

6.2 実行効率

• 統一されたBox型システムによる最適化
• 静的・動的ハイブリッドディスパッチで高速演算
• パーサー無限ループ対策（--debug-fuel）

6.3 開発効率

• 変数宣言厳密化による早期エラー検出
• 包括的デバッグ機能（DebugBox）
• 直感的な"Everything is Box"概念

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📚 7. 学習パス・ベストプラクティス

7.1 初心者向け学習順序

1. 基本概念: Everything is Box哲学理解
2. 基本構文: 変数宣言・制御構文・演算子
3. Box定義: 基本的なクラス作成
4. Static Box Main: アプリケーションエントリーポイント
5. 継承・インターフェース: オブジェクト指向機能

7.2 推奨コーディングスタイル

# ✅ 推奨スタイル
static box Main {
    public console: ConsoleBox    # 公開フィールド明示
    public result: IntegerBox
    
    main() {
        me.console = new ConsoleBox()
        
        local data              # 変数事前宣言
        data = processInput()
        
        me.result = data        # 明確な代入
        return "Success"
    }
}

7.3 よくある間違いと対策

# ❌ よくある間違い
public { field1 field2 }    # 旧構文 → 使用不可
x = 42                      # 変数未宣言 → ランタイムエラー
while condition { }         # 非対応構文 → パーサーエラー
this.field                  # thisは使用不可 → me.fieldを使用

# ✅ 正しい書き方（Phase 12.7後）
field1: TypeBox             # フィールド宣言（型は省略可）
field2                      # 型なしフィールド
local x = 42               # 事前宣言必須
loop(condition) { }        # 統一ループ構文
me.field                   # self参照はmeのみ

---

📌 8. 糖衣構文（Phase 12.7-B）

実装済み（ゲート: NYASH_SYNTAX_SUGAR_LEVEL=basic|full）

# パイプライン
result = data |> normalize() |> transform() |> process

# セーフアクセス + デフォルト
name = user?.profile?.name ?? "guest"

# 複合代入
x += 1; y *= 2

# 範囲（内部的には Range(a,b)）
loop(i in 1 .. 5) { /* ... */ }

拡張（段階適用予定・設計済み）

let {x, y} = point
let [first, second, ...rest] = array

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🎉 Nyash 2025は、AI協働設計による最先端言語システムとして、シンプルさと強力さを完全に両立しました。

最終更新: 2025年9月4日 - Phase 12.7実装済み機能の正確な反映

2.x 例外・エラーハンドリング（postfix / cleanup）

方針

• try は非推奨。postfix catch と cleanup を用いる。
• catch は直前の式/呼び出しで発生した例外を処理。
• cleanup は常に実行（finally の後継）。

例（式レベルの postfix）

do_work() catch(Error e) { env.console.log(e) }
open(path) cleanup { env.console.log("close") }
connect(url)
  catch(NetworkError e) { env.console.warn(e) }
  cleanup { env.console.log("done") }

注: Phase 1 は正規化（ゲート NYASH_CATCH_NEW=1）で legacy TryCatch へ展開。Phase 2 でパーサが直接受理。