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nyash-codex 8fd3a2b509 docs: restore docs/private/roadmap from 7b4908f9 (Phase 20.31)

2025-10-31 18:00:10 +09:00

16 KiB

Raw Blame History

Rust → Hakorune 移行計画（詳細版）

作成日: 2025-10-06 目的: Rustで実装された Hakorune 処理系を段階的に Hakorune 言語自身で置き換える

📊 現状分析（2025-10-06）

🔍 コードベース規模

Rust実装（src/）

合計: 約94,356行
ファイル数: 636ファイル（.rs）
主要コンポーネント:
- Parser: 8ファイル（トップレベル）
- MIR Builder: 20ファイル（トップレベル）
- Backend: 4ファイル（トップレベル）
- Runtime: 28ファイル（トップレベル）

最大ファイル（行数順）:

src/backend/wasm/codegen.rs - 899行
src/runner/mir_json_emit.rs - 867行
src/config/env.rs - 849行
src/mir/builder.rs - 732行
src/boxes/p2p_box.rs - 713行

Hakorune実装（apps/）

合計: 537ファイル（.hako + .nyash）
主要ディレクトリ:
- lang/src/compiler/（移行後の主経路。旧 apps/selfhost-compiler/ は互換）
- apps/selfhost/: 63ファイル
- apps/hakorune/vm/: 9ファイル、582行
- apps/lib/: 58ファイル

Hakoruneコンパイラの実装状況:

✅ Parser MVP（Stage-2/3サポート）
✅ MIR生成基本（const/binop/compare/branch/jump/ret）
✅ JSON v0出力
✅ Pipeline V2（Box-First emit-only architecture）
✅ UsingResolverBox/NamespaceBox（完了）

Hakorune VM の実装状況:

✅ M2/M3基盤（6命令動作実証: const/binop/compare/branch/jump/ret）
✅ InstructionScannerBox/OpHandlersBox
✅ ProgramStateBox/CfgNavigatorBox/RetResolverBox
🔥 残り命令（newbox/boxcall/phi/load/store/externcall）← Phase 15.7で実装中

🎯 移行戦略

📋 基本方針

段階的移行: 一度にすべて置き換えるのではなく、小さな単位で移行
Box-First原則: すべての機能をBoxとして分離・固定
相互検証: Rust実装とHakorune実装を並行動作させ、パリティテスト
Fail-Fast: 問題があれば即座にRust実装へロールバック
完全なドキュメント化: 移行の各ステップを記録

🔄 移行の3つのフェーズ

Phase A: コンパイラ移行（Parser + MIR Builder）
    ↓
Phase B: VM移行（MIR Interpreter）
    ↓
Phase C: ランタイム移行（Runtime + Box実装）

📅 Phase A: コンパイラ移行（優先度: 最高）

目標: lang/src/compiler/ を主経路として動作させる（旧 apps/selfhost-compiler/ は短期互換）

✅ 完了済み（85-90%）

A1: Parser実装（完了）

Rust実装: src/parser/ (約8ファイル)
Hakorune実装: lang/src/compiler/parser/ (約20ファイル)
状態: ✅ Stage-2/3サポート完了

実装済みファイル:

parser_box.hako - メインパーサー
parser_expr_box.hako - 式解析
parser_stmt_box.hako - 文解析
parser_control_box.hako - 制御フロー
using_collector_box.hako - using文収集

A2: MIR Builder基本（完了）

Rust実装: src/mir/builder.rs (732行)
Hakorune実装: lang/src/compiler/builder/ + lang/src/compiler/pipeline_v2/
状態: ✅ 基本命令（6命令）完了

実装済み命令:

const, binop, compare, branch, jump, ret

A3: Using解決（完了）

Rust実装: src/mir/resolve/ + src/using/
Hakorune実装:
- selfhost/compiler/pipeline_v2/using_resolver_box.hako
- selfhost/compiler/pipeline_v2/namespace_box.hako
状態: ✅ 完了（見積もり12日 → 実績2日、85%短縮！）

A4: Pipeline V2基盤（完了）

Hakorune実装:
- selfhost/compiler/pipeline_v2/execution_pipeline_box.hako
- selfhost/compiler/pipeline_v2/backend_box.hako
- selfhost/compiler/pipeline_v2/mir_builder_box.hako
状態: ✅ Box-First emit-only architecture完成

🔥 残り10-15%（Phase 15.7で完了予定）

A5: MIR Builder拡張（一部未完）

残り命令（優先順位順）:

🔥 newbox（2日） - Box生成（最重要）
🔥 boxcall（2日） - メソッド呼び出し（最重要）
phi（2日） - SSA合流
load/store（2日） - メモリアクセス
externcall（1日） - 外部関数呼び出し
unaryop/typeop（2日） - 単項演算・型操作

対応するRustファイル:

src/mir/builder/exprs.rs - 式のMIR変換
src/mir/builder/calls/ - 呼び出し系命令

A6: 構文サポート拡張（Phase 16以降）

未実装構文:

match式完全対応
property（getter/setter）
lambda式
async/await

対応するRustファイル:

src/parser/items/functions.rs - 関数定義
src/parser/statements/control_flow.rs - 制御フロー

📅 Phase B: VM移行（優先度: 高）

目標: apps/hakorune/vm/ を完全に動作させる

✅ 完了済み（40-50%）

B1: VM基盤（完了）

Rust実装: src/backend/mir_interpreter/exec.rs (約637行)
Hakorune実装: apps/hakorune/vm/boxes/hakorune_vm_min.hako
状態: ✅ M2/M3基盤完成（6命令動作実証）

実装済みBox:

InstructionScannerBox - 命令スキャナ
OpHandlersBox - 命令ハンドラ
ProgramStateBox - プログラム状態管理
CfgNavigatorBox - CFG操作
RetResolverBox - 戻り値解決
DiagnosticsBox - 診断出力

B2: 基本命令（完了）

実装済み:

const, binop, compare, branch, jump, ret

🔥 残り50-60%（Phase 15.7で完了予定）

B3: 残り命令実装（未完）

Phase 15.7で実装中:

🔥 newbox（2日） - Box生成
🔥 boxcall（2日） - メソッド呼び出し
phi（2日） - SSA合流
load/store（2日） - フィールドアクセス
externcall（1日） - print等外部呼び出し
unaryop/typeop（2日） - 単項演算・型操作

対応するRustファイル:

src/backend/mir_interpreter/handlers/ - 各命令ハンドラ
src/backend/mir_interpreter/helpers.rs (593行)

B4: 最適化・性能改善（Phase 16以降）

メモリ管理最適化
ホットパス最適化
トレース・デバッグ機能

📅 Phase C: ランタイム移行（優先度: 中〜低）

目標: src/runtime/ を Hakorune で置き換える

🔄 現状（5-10%）

C1: 基本Box実装（一部完了）

Rust実装: src/boxes/ (多数のファイル)
Hakorune実装: apps/lib/boxes/ (4ファイル)

実装済みBox:

✅ StringBox → apps/lib/boxes/string_std.hako
✅ ArrayBox → apps/lib/boxes/array_std.hako
✅ MapBox → apps/lib/boxes/map_std.hako
✅ ConsoleBox → apps/lib/boxes/console_std.hako

未実装Box（優先順位順）:

IntegerBox - 整数操作
BoolBox - ブール操作
FileBox - ファイルI/O
TimerBox - 時刻操作（一部完了: nyrt.time.now_ms）
PathBox - パス操作
RegexBox - 正規表現
HttpBox - HTTP通信
その他（SocketBox, P2PBox, WebBox等）

C2: ランタイムシステム（未着手）

Phase 17以降で検討:

GC（ガベージコレクション）
Plugin System
Module System
Type System
Error Handling

対応するRustファイル:

src/runtime/gc.rs (多数行)
src/runtime/plugin_loader_v2/ (多数ファイル)
src/runtime/modules_registry.rs
src/runtime/type_registry.rs

📊 移行優先度マトリックス

コンポーネント	優先度	状態	Rust行数	Hakorune行数	見積期間	備考
Parser	🔴 P1	✅ 完了	~8k行	~2k行	-	Phase 15.7完了
MIR Builder（基本）	🔴 P1	✅ 完了	~5k行	~3k行	-	Phase 15.7完了
Using解決	🔴 P1	✅ 完了	~2k行	~500行	-	Phase 15.7完了
MIR Builder（拡張）	🟡 P2	🔥 進行中	~3k行	~1k行	2週間	Phase 15.7で完了予定
Hakorune VM（基本）	🟡 P2	✅ 完了	~2k行	~600行	-	Phase 15.7完了
Hakorune VM（拡張）	🟡 P2	🔥 進行中	~3k行	~500行	1-2週間	Phase 15.7で完了予定
基本Box	🟢 P3	🔄 一部	~10k行	~1k行	4-6週間	Phase 16-17で計画
構文拡張	🟢 P3	📋 計画	~5k行	未着手	4-8週間	Phase 16以降

🧩 20.12b 追加メモ（Gate‑C / 契約・TTL）

Gate‑C（JSON v0 直実行）の位置づけ（開発限定）

目的: .hako を経ずに MIR(JSON v0) をそのまま VM に流し、契約/整合性を素早く検証する導線。
CLI: hakorune --nyvm-json-file <path>（推奨ENV: NYASH_GATE_C_DIRECT=1）。
診断: NYASH_GATE_C_TRACE=1 で Reader/SSA の詳細ログ（定義/使用/ブロック）を出力。

MIR(JSON v0) 契約の明文化（要点）

functions: [ { name, params, entry, blocks } ]（params は VID 配列、未使用時は省略可）。
instructions（代表）: const/binop/compare/branch/jump/ret、call（mir_callで統一; callee={Extern|Global|ModuleFunction|Method|Constructor|Value}）、 legacy newbox/boxcall は Reader が unified Call に正規化（Gate‑C）。
SSA: callee=Some(..) の Call は %func を使用値に含めない（Placeholder）。

TTL/互換（フォールバックの短期運用）

NYASH_GATE_C_COLLECTION_FALLBACK=1（Gate‑C直実行時のみランナーが設定）
- 目的: plugins OFF でも new ArrayBox + push/get/set/len が動く極小実装を登録し、JSON 直叩きを円滑化。
- 範囲: Gate‑C 経路のみに限定（既定OFF）。Rust VM 本線や通常経路には影響を与えない。
- TTL: 20.12系の bring‑up 期間のみ。Hakorune 側にコレクション実装が十分整い次第、撤退（ENV削除）。

alias/参照の整理（短期ガイド）

lang/src/compiler/* を主参照に統一。旧 apps/selfhost-compiler/* は短期互換（ドキュメント上も互換の注記）。
JsonEmit は JsonEmitBox.to_json に統一（JSON.stringify_map 系は撤退）。

| LLVM Backend | 🟢 P3-P4 | 📋 計画 | ~8k行 | 未着手 | 8-12週間 | Phase 18以降 | | WASM Backend | 🟢 P3-P4 | 📋 計画 | ~5k行 | 未着手 | 6-10週間 | Phase 18以降 | | ランタイムシステム | ⚪ P4-P5 | 📋 計画 | ~30k行 | 未着手 | 16-24週間 | Phase 20以降 | | Plugin System | ⚪ P4-P5 | 📋 計画 | ~10k行 | 未着手 | 8-12週間 | Phase 20以降 |

凡例:

🔴 P1: 最優先（セルフホスティング必須）
🟡 P2: 高優先度（基本機能完成）
🟢 P3: 中優先度（機能拡張）
⚪ P4-P5: 低優先度（長期計画）

🎯 マイルストーン

✅ Milestone 1: Hakoruneコンパイラ MVP（Phase 15.7完了予定）

目標: Hakorune言語で Hakorune をコンパイル可能に
期限: 2025-10-20（予想）
進捗: 85-90%完了
残タスク:
- Hakorune VM命令拡張（newbox/boxcall/phi/load/store/externcall）
- セルフホストループE2E検証

🔥 Milestone 2: 完全なセルフホスティング（Phase 15.7完了時）

目標: c0（Rustコンパイラ）→c1（Hakoruneコンパイラ）→c1'（自己コンパイル）成功
期限: 2025-10-27（予想）
進捗: 85-90%完了
達成基準:
1. UsingResolverBox/NamespaceBox動作
2. Hakorune VM 14命令すべて実装
3. .hakoソース→MIR JSON→Hakorune VM実行成功
4. c0→c1動作
5. c1→c1'成功
6. Quick smokes 全PASS維持

📋 Milestone 3: 基本Box完全実装（Phase 16-17）

目標: String/Array/Map/Integer/Bool/File等の基本Boxを Hakorune で実装
期限: 2025-12-31（目標）
進捗: 5-10%完了
残タスク:
- IntegerBox, BoolBox実装
- FileBox, PathBox実装
- TimerBox完全実装

🌟 Milestone 4: フル機能コンパイラ（Phase 18-19）

目標: match式/property/lambda/async-await等の全構文サポート
期限: 2026-03-31（目標）
進捗: 未着手

🚀 Milestone 5: Rust依存完全排除（Phase 20+）

目標: ランタイムシステム含めてすべてHakorune実装
期限: 2026-12-31（目標）
進捗: 未着手

🎓 教訓・ベストプラクティス

✅ Phase 15.7からの学び

Box-First設計の威力
- 新機能追加が予想の9倍速で完了
- 小さな単位（Box）に分割することで、並行開発・テストが容易
- 例: UsingResolver/Namespace実装は1日ずつで完了（見積もり12日 → 実績2日）
見積もりの精度
- 初期見積もりは慎重すぎた
- 基盤が成熟すると、上位レイヤーの実装は加速する
- 教訓: 「基盤整備に時間をかけるべき」
順次開発 vs 並行開発
- Using解決がモジュールシステムの基盤
- コンパイラー完成 → Hakorune VM拡張の順が合理的
- 教訓: 「依存関係を正しく理解し、順序を守る」
品質ファーストの重要性
- 計画外の成果（SignatureVerifier/MethodRegistry/JsonCursorBox）が開発を加速
- Fail-Fast文化の確立が重要
- 教訓: 「品質に投資すると、結果的に速度が上がる」

🚨 移行時の注意点

パリティテスト必須
- Rust実装とHakorune実装を並行実行し、出力を比較
- 差分があれば即座に調査・修正
ロールバック経路の確保
- 環境変数でRust実装/Hakorune実装を切り替え可能に
- 問題があれば即座にRust実装へロールバック
ドキュメントの充実
- 移行の各ステップを詳細に記録
- 問題点・失敗・学びを必ず文書化
スモークテストの拡充
- 新機能追加時は必ずテスト追加
- Quick smokes常緑維持

📚 関連ドキュメント

Phase 15.7 README - セルフホスティング実現への道筋
00_MASTER_ROADMAP - 開発マスタープラン
CURRENT_TASK.md - 現在のタスク

最終更新: 2025-10-06 作成者: Claude（調査・分析・文書化）

🧹 Alias TTL（短期撤退計画 — 20.12b）

目的

apps/selfhost-compiler/* へのエイリアス参照を短期で撤退し、主経路を lang/src/compiler/* に一本化する。

方針（最小・可逆）

既定は lang.compiler.* 論理名を使用。apps/selfhost-compiler は互換のみ。
互換 alias は TTL 付き（目安: 2 週間 or 全 smokes green の早い方）。
解除は段階的に実施し、CI での緑確認後に alias を削除。

段取り（チェックリスト）

hako.toml: selfhost.compiler.{parser,emitter,mir} を lang/src/compiler/... へ移行（debug は未移行）。TTL コメントを追加済み（2025-10-27）。
hako.toml から selfhost.compiler.* -> apps/selfhost-compiler/* の alias を段階削除（残タスク: debug / legacy common）。
docs（ROOT_MAP, guides/*）の参照を lang/src/compiler/* に統一。
tools/smokes の using 行を lang.compiler.* に揃える（apps 参照が残っていないか rg で確認）。
最終撤退: apps/selfhost-compiler の残ファイルを archive へ移動 or 削除（履歴は Git に残る）。

観測とロールバック

失敗時は alias を一時復活（可逆差分）。fail-fast のエラー文言は安定化済みログへ集約する。

16 KiB Raw Blame History Unescape Escape

Rust → Hakorune 移行計画（詳細版）

📊 現状分析（2025-10-06）

🔍 コードベース規模

Rust実装（src/）

Hakorune実装（apps/）

🎯 移行戦略

📋 基本方針

🔄 移行の3つのフェーズ

📅 Phase A: コンパイラ移行（優先度: 最高）

✅ 完了済み（85-90%）

A1: Parser実装（完了）

A2: MIR Builder基本（完了）

A3: Using解決（完了）

A4: Pipeline V2基盤（完了）

🔥 残り10-15%（Phase 15.7で完了予定）

A5: MIR Builder拡張（一部未完）

A6: 構文サポート拡張（Phase 16以降）

📅 Phase B: VM移行（優先度: 高）

✅ 完了済み（40-50%）

B1: VM基盤（完了）

B2: 基本命令（完了）

🔥 残り50-60%（Phase 15.7で完了予定）

B3: 残り命令実装（未完）

B4: 最適化・性能改善（Phase 16以降）

📅 Phase C: ランタイム移行（優先度: 中〜低）

🔄 現状（5-10%）

C1: 基本Box実装（一部完了）

C2: ランタイムシステム（未着手）

📊 移行優先度マトリックス

🧩 20.12b 追加メモ（Gate‑C / 契約・TTL）

Gate‑C（JSON v0 直実行）の位置づけ（開発限定）

MIR(JSON v0) 契約の明文化（要点）

TTL/互換（フォールバックの短期運用）

alias/参照の整理（短期ガイド）

🎯 マイルストーン

✅ Milestone 1: Hakoruneコンパイラ MVP（Phase 15.7完了予定）

🔥 Milestone 2: 完全なセルフホスティング（Phase 15.7完了時）

📋 Milestone 3: 基本Box完全実装（Phase 16-17）

🌟 Milestone 4: フル機能コンパイラ（Phase 18-19）

🚀 Milestone 5: Rust依存完全排除（Phase 20+）

🎓 教訓・ベストプラクティス

✅ Phase 15.7からの学び

🚨 移行時の注意点

📚 関連ドキュメント

🧹 Alias TTL（短期撤退計画 — 20.12b）

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