Ruchy

🚀 ruchy

データサイエンスと科学技術計算のための、現代的で表現力豊かなプログラミング言語です。自己ホスト型コンパイラ、包括的なツール、エンタープライズレベルの品質基準を備えています。

🚀 クイックスタート

# 対話型REPLを起動する（引数なし）
ruchy

# Ruchyスクリプトを実行する（即座に解釈される、< 1s）
ruchy script.ruchy
# または明示的に指定する場合
ruchy run script.ruchy

# 本番用バイナリにコンパイルする
ruchy compile script.ruchy -o myapp

# コードを整形する
ruchy fmt src/

# テストを実行する
ruchy test tests/

✨ 主な機能

• 自己ホスト型コンパイラ：Rustで書かれ、完全なブートストラップ機能を備えています。
• 対話型REPL：構文ハイライトと補完機能を備えた高度なREPLです。
• WebAssemblyサポート：ブラウザとエッジデバイスでのデプロイのためにWASMにコンパイルできます。
• ノートブック統合：テストフレームワーク付きのJupyterスタイルのノートブックが利用可能です。
• 型システム：双方向型チェックと型推論機能を備えています。
• パッケージ管理：ruchy addを通じて14万以上のクレートを持つCargoと統合されています。
• 品質第一：トヨタ生産方式の原則とPMAT A+コード基準を採用しています。
• メモリ安全：生成される出力には不安全なコードが一切含まれず、すべてのコードはスレッドセーフです。
• Rustの並行性：スレッド、async/await、チャネルを完全にサポートしており、Rustと同等の機能を持ちます。

📦 インストール

# crates.ioからインストールする
cargo install ruchy

# MCPサーバーサポート付きでインストールする
cargo install ruchy --features mcp

# またはソースからビルドする
git clone https://github.com/paiml/ruchy
cd ruchy
cargo build --release

💻 使用例

基本的な使用法

// 変数
let x = 42
let name = "Ruchy"
println(f"Hello, {name}! x = {x}")

// 関数
fun add(a, b) {
    a + b
}
let result = add(10, 20)
println(f"10 + 20 = {result}")

// パターンマッチング
let value = Some(5)
match value {
    Some(x) => println(f"Got {x}"),
    None => println("Nothing"),
}

// コレクション
let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
println(f"Numbers: {numbers:?}")

高度な使用法

パッケージ管理 (v3.76.0で新機能)

# Cargoと統合した新しいRuchyプロジェクトを作成する
ruchy new my_project

# crates.ioから依存関係を追加する
cd my_project
ruchy add serde
ruchy add tokio@1.0

# 開発用依存関係を追加する
ruchy add --dev proptest

# プロジェクトをビルドする（自動的に.ruchy → .rsにトランスパイルされる）
ruchy build
ruchy build --release

# プロジェクトを実行する
cargo run

データサイエンス機能 (DataFrame - 80% 完了)

// 注意: DataFrame APIは主にRustレベルでテストされています
// 高レベルのRuchy構文は開発中です

// DataFrameを作成する（polars-rsバックエンドを使用）
let df = dataframe::from_columns(vec![
    ("age", vec![25, 30, 35]),
    ("score", vec![95, 87, 92])
]).unwrap();

// サポートされている操作（20万回以上のプロパティテストで検証済み）:
// - df.select("column_name")
// - df.filter(predicate)
// - df.sort_by("column", descending)
// - df.groupby("column")
// - df.sum(), mean(), min(), max(), std(), var()
// - df.join(other_df, "key_column")

📚 ドキュメント

文法実装状況

100% 完了 - すべての89/89の文法機能が実装され、検証されています（v3.94.0+）

Ruchyは、包括的な検証を伴う完全な文法実装カバレッジを達成しています。

• handler_expr (SPEC-001-J): パターンマッチングを持つエフェクトハンドラ - handle expr with { operation => body }
• expression_roundtrip: 1536以上のプロパティテストケースを通じて、パーサーとフォーマッターの同等性が検証されています。

検証結果:

• 3モード検証: 26のテスト（インタープリター、トランスパイル、コンパイルモード）
• プロパティテスト: 11のテストで1536以上のランダム化されたテストケース
• 必須ツール: すべてのコアツール（チェック、リント、AST、フォーマット、実行、トランスパイル、コンパイル、テスト、カバレッジ）を検証する10のテスト
• 合計: 47以上の包括的な検証テスト

すべての文法機能は、すべての実行モードおよびツールで動作します。完全な仕様については、grammar/ruchy-grammar.yamlを参照してください。

MCPサーバー

Ruchyは、コード分析、スコアリング、リント、トランスパイル機能をClaudeや他のMCPクライアントに公開するModel Context Protocol (MCP) サーバーを提供します。

インストール

# MCPサポート付きでRuchyをインストールする
cargo install ruchy --features mcp

設定

Claude Desktopの設定ファイル（macOSでは~/Library/Application Support/Claude/claude_desktop_config.json）に以下を追加します。

{
  "mcpServers": {
    "ruchy": {
      "command": "ruchy",
      "args": ["mcp"]
    }
  }
}

利用可能なツール

Ruchy MCPサーバーは7つのツールを提供します。

• ruchy-score: 統一された0.0 - 1.0のスコアリングシステムでコード品質を分析します。
• ruchy-lint: 自動修正提案付きのリアルタイムコードリントを行います。
• ruchy-format: 設定可能なスタイルでRuchyソースコードを整形します。
• ruchy-analyze: AST、メトリクス、洞察を含む包括的なコード分析を行います。
• ruchy-eval: 型安全性を持ってRuchy式を評価します。
• ruchy-transpile: RuchyコードをRustにトランスパイルします。
• ruchy-type-check: Ruchy式の型チェックを行います。

使用方法

# MCPサーバーを起動する（通常はClaude Desktopによって呼び出されます）
ruchy mcp --verbose

詳細については、docs/mcp-registry-publish.mdを参照してください。

CLIコマンド

コアコマンド

• ruchy - 対話型REPLを起動する（引数なし、Denoスタイルのユーザーエクスペリエンス）
• ruchy <file> - Ruchyスクリプトを直接実行する（即座に解釈される）
• ruchy run <file> - Ruchyスクリプトを実行する（直接実行のエイリアス）
• ruchy -e "<code>" - コードを直接評価する（例: ruchy -e "println(1+1)"）
• ruchy compile <file> - スタンドアロンバイナリにコンパイルする
• ruchy fmt <path> - コードを整形する（--checkフラグをサポート）

WebAssembly

• ruchy wasm compile <input> -o <output> - WASMにコンパイルする
• ruchy wasm validate <module> - WASMモジュールを検証する
• ruchy wasm run <module> - WASMモジュールを実行する

WASM配布 (v3.99.2+): Ruchyは、ブラウザとエッジデバイスでのデプロイのための事前ビルド済みのWASMバイナリを提供します。

# WASMパッケージをビルドする（メンテナー用）
wasm-pack build --target web --no-default-features --features wasm-compile

# WASMアーティファクトは以下に提供されています:
# - pkg/ruchy_bg.wasm (~3.1MB最適化済み)
# - pkg/ruchy.js (JavaScriptバインディング)
# - pkg/ruchy_bg.wasm.d.ts (TypeScript定義)

ブラウザでの使用方法:

<script type="module">
  import init, { WasmRepl } from './ruchy.js';

  await init();
  const repl = new WasmRepl();
  const result = repl.eval('1 + 2');
  console.log(result); // "3"
</script>

注意: WASMビルドでは、HTTPおよびファイルI/O操作は除外されます（ブラウザサンドボックスでは利用できません）。

開発サーバー

Ruchyは、ホットリロード、WASMコンパイル、グレースフルシャットダウンを備えた世界クラスの開発サーバーを提供します（v3.105.0+）。

基本的な使用方法:

# 現在のディレクトリをポート8080でサーブする
ruchy serve

# 特定のディレクトリをカスタムポートでサーブする
ruchy serve ./dist --port 3000

# ウォッチモードを有効にする（ファイル変更時に自動再起動）
ruchy serve --watch

# WASMホットリロードを有効にする（.ruchy → .wasmを保存時にコンパイル）
ruchy serve --watch --watch-wasm

高度な機能:

# すべての機能を備えた完全な開発モード
ruchy serve \
  --watch \                # ファイル変更時に自動再起動
  --watch-wasm \           # 保存時に.ruchy → .wasmをコンパイル
  --debounce 200 \         # デバウンス遅延（ミリ秒）（デフォルト: 300）
  --verbose \              # 詳細なログを表示
  --pid-file server.pid    # プロセス管理用のPIDファイル

# 出力:
#   🚀 Ruchy Dev Server v3.105.0
#
#   ➜  Local:   http://127.0.0.1:8080
#   ➜  Network: http://192.168.1.100:8080
#   📁 Serving: ./dist
#   👀 Watching: ./dist/**/*
#   🦀 WASM: Hot reload enabled for .ruchy files
#
#   Ready Press Ctrl+C to stop

機能:

• ホットリロード: ファイル変更時に自動的にサーバーを再起動します（設定可能なデバウンス）
• WASMコンパイル: 保存時に.ruchyファイルを自動的に.wasmにコンパイルします
• グレースフルシャットダウン: Ctrl+Cでクリーンにシャットダウンできます（kill -9は不要！）
• ネットワークアクセス: モバイルテスト用にローカルとネットワークのURLを表示します
• PID管理: RAIIベースのPIDファイルで自動的にクリーンアップされます
• 美しいユーザーエクスペリエンス: Viteスタイルの色付き出力とステータスインジケーター
• パフォーマンス: 最適化されたTCP設定を持つマルチスレッド非同期ランタイム

WASMホットリロードワークフロー:

# 1. WASM監視を伴う開発サーバーを起動する
ruchy serve --watch --watch-wasm

# 2. .ruchyファイルを編集する
# main.ruchyを保存すると:
#   📝 Changed: main.ruchy
#   🦀 Compiling: main.ruchy
#   ✅ Compiled: main.wasm
#   ↻ Restarting server...

# 3. ブラウザが新しいWASMで自動的に再読み込みされる

本番デプロイ:

# 最適化されたWASMファイルをビルドする
ruchy wasm compile *.ruchy -o dist/ --opt-level 3

# 本番ビルドをサーブする（ウォッチモードなし）
ruchy serve ./dist --port 8080

ノートブック

• ruchy notebook - http://localhost:8080で対話型ノートブックサーバーを起動する
• ruchy notebook test <file> - カバレッジ付きでノートブックをテストする
• ruchy notebook convert <input> <output> - ノートブック形式を変換する

ノートブックの機能 (v3.75.0+):

• 状態の永続化: セルの実行を通じて変数と関数が保持されます（SharedRepl）
• スレッドセーフ: Arcベースの並行アクセスとMutex同期
• Markdownサポート: XSS保護付きの完全なMarkdownレンダリング
• ロード/セーブ: JSONベースの.rnbノートブック形式
• APIアクセス: /api/execute, /api/render-markdown, /api/notebook/load, /api/notebook/saveのRESTful API

テスト

• ruchy test run <path> - オプションのカバレッジ付きでテストを実行する
• ruchy test report - テストレポート（HTML/JSON/JUnit）を生成する

プロジェクト構造

ruchy/
├── src/
│   ├── frontend/       # パーサーとAST
│   ├── middleend/      # 型システムと推論
│   ├── backend/        # コード生成とトランスパイル
│   ├── runtime/        # REPLとインタープリター
│   ├── lsp/           # 言語サーバープロトコル
│   └── wasm/          # WebAssemblyサポート
├── tests/             # 統合テスト
├── examples/          # サンプルプログラム
└── docs/             # ドキュメント

🔧 技術詳細

安全性と並行性

ZERO UNSAFE POLICY: Ruchyは決して不安全なRustコードを生成しません（GitHub Issue #132）。

デフォルトでスレッドセーフ

// トップレベルの可変変数は自動的にスレッドセーフになります
let mut counter = 0;

fun increment() {
    counter = counter + 1;  // ✅ スレッドセーフ (LazyLock<Mutex<T>>)
}

Rustと同等の並行性

RuchyはRustとまったく同じ並行性をサポートしており、抽象化はなく、1対1のマッピングが行われます。

// スレッド（Rustと同じ）
let handle = std::thread::spawn(|| {
    println!("Hello from thread!");
    42
});
let result = handle.join().unwrap();

// Async/await (tokio)
async fun fetch_data(url: String) -> Result<String, Error> {
    let response = reqwest::get(url).await?;
    response.text().await
}

// 共有状態 (Arc<Mutex<T>>)
use std::sync::{Arc, Mutex};
let data = Arc::new(Mutex::new(vec![]));

// チャネル (mpsc)
use std::sync::mpsc;
let (tx, rx) = mpsc::channel();

安全性保証:

• ✅ 生成される出力には不安全なコードが一切含まれません
• ✅ すべてのグローバル変数はLazyLock<Mutex<T>>を使用しています（スレッドセーフ）
• ✅ メモリ安全（Rustの所有権 + 借用チェッカー）
• ✅ データ競合が発生しません（Send/Syncトレイトの強制）

詳細なドキュメントについては、を参照してください。

品質基準

このプロジェクトは、厳格な品質エンジニアリングの実践に従っています。

• テストカバレッジ: 行カバレッジ46.41%、ブランチカバレッジ50.79%
• ミューテーションテスト: cargo-mutantsを通じて80%以上のミューテーションカバレッジ（Sprint 8の目標）
• 複雑度制限: すべての関数の循環的複雑度は10以下
• ゼロ技術的負債: TODO/FIXMEコメントは許可されません
• PMAT A+ グレード: 自動化された品質ゲートによって強制されます
• TDD実践: テスト先行開発方法論
• スレッドセーフ: Arcベースの並行性、1万回以上の反復でプロパティテストされています（v3.75.0+）
• E2Eテスト: 21/21のPlaywrightテストがプリコミットフックによって強制されます

ミューテーションテスト戦略

我々は、経験的なテスト品質検証のためにcargo-mutants v25.3.1を使用しています。

• インクリメンタルテスト: ファイルごとのミューテーションテスト（ベースラインの10時間以上に対して5 - 30分）
• エビデンスベース: テストは、経験的分析によって特定された特定のミューテーションを対象としています
• パターン認識: 再利用可能なテスト戦略（マッチアーム、境界、スタブ）
• 品質メトリクス: すべてのモジュールで80%以上のミューテーションカバレッジを目標としています

# 特定のファイルでミューテーションテストを実行する
cargo mutants --file src/frontend/parser/core.rs --timeout 300

# モジュールでミューテーションテストを実行する
cargo mutants --file "src/frontend/parser/*.rs" --timeout 600

# ミューテーションテストの結果を確認する
make mutation-test

開発

基本的な開発コマンド

# テストを実行する
make test

# カバレッジを確認する
make coverage

# 品質チェックを実行する
make lint

# ドキュメントをビルドする
make doc

RuchyRuchyデバッグツール

Ruchyは、高度なデバッグ機能のためにRuchyRuchyデバッグツールキットと統合されています。

• ソースマップ: Ruchy → Rustトランスパイルのデバッグのための1対1の行マッピング
• タイムトラベルデバッグ: 実行を逆方向にステップするためのレコード再生エンジン
• パフォーマンス検証: 自動化された回帰検出（6秒以内の検証）

セットアップ:

# ruchyruchyを兄弟ディレクトリとしてクローンする
git clone https://github.com/paiml/ruchyruchy ../ruchyruchy

# 検証はプリコミットフックによって自動的に実行されます
# 手動での検証:
./scripts/validate-debugging-tools.sh

プリコミット統合: デバッグツールは、すべてのコミット時に自動的に検証されます（3つのチェック、合計6秒以内）。

詳細なドキュメントについては、RuchyRuchy READMEを参照してください。

WebAssembly QAフレームワーク

このプロジェクトには、4つの検証フェーズを持つ包括的なWebAssembly品質保証フレームワークv3.0が含まれています。

# 完全なQA検証を実行する
make qa-framework

# 個別のフェーズ
make qa-foundation    # カバレッジとインフラストラクチャ
make qa-browser       # ブラウザテストとWASM検証
make qa-quality       # セキュリティと複雑度分析
make qa-optimization  # パフォーマンスと回帰テスト

# クイック品質チェック
make qa-security      # セキュリティ分析
make qa-complexity    # 複雑度分析
make qa-dashboard     # インタラクティブな品質ダッシュボード

# すべてのQAコマンドを確認する
make qa-help

品質目標:

• 90%のブランチカバレッジ
• 関数ごとの循環的複雑度が10以下
• セキュリティバウンダリがゼロ
• 最適化されたWASMバイナリが500KB未満
• パフォーマンスの回帰許容範囲が5%未満

関連ドキュメント

• 言語仕様
• 開発ロードマップ

関連リソース

• Ruchy Book - 259の例を含む包括的な言語ガイド
• Rosetta Ruchy - 100以上のアルゴリズム実装で言語の機能を紹介
• Ruchy REPL Demos - 180以上の対話型REPLの例とチュートリアル
• Ruchy Ruchy - 自己ホスト型コンパイラのデモと統合テスト

📄 ライセンス

このプロジェクトはMITライセンスの下で公開されています。詳細については、LICENSEファイルを参照してください。

謝辞

• Rustと素晴らしいRustエコシステムで構築されています。
• Pythonの表現力とRustの安全性に触発されています。
• トヨタ生産方式とPMAT方法論からの品質実践を取り入れています。

連絡先

• 作者: Noah Gift
• リポジトリ: github.com/paiml/ruchy
• 問題報告: GitHub Issues

⚠️ 重要提示

Ruchy v3.94.0は本番環境での使用には適していません。卓越したエンジニアリング品質を示していますが（TDG A-、3,987のテスト、EXTREME TDD）、エコシステムの成熟度、セキュリティ監査、および本番環境での使用に必要な安定性保証が不足しています。本番環境での使用までの予想時間: 18 - 30ヶ月。詳細な分析については、を参照してください。

適切な用途: 研究、教育、プロトタイピング、実験 不適切な用途: 本番サービス、使命クリティカルなシステム、公開向けの製品