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Rustをもっと手軽に！ForgeScript + RVM の構想

2025/03/14に公開
Rust
jit
rvm
aot
forgescript
idea

はじめに

Rustはその高い安全性とパフォーマンスにより、多くの開発者に支持されるプログラミング言語ですが、所有権やライフタイムの概念は初心者にとって大きな障壁となります。また、Cargoを活用した依存関係の管理も強力である一方で、手動での設定が煩雑になりがちです。

このような課題を解決し、Rustのエコシステムをより手軽に活用できるようにするため、ForgeScript（FS）とRust Virtual Machine（RVM） を構想しました。

ForgeScript + RVM とは？

ForgeScript（FS）はRustに準拠しつつ、所有権やライフタイム、mutの扱いをブラックボックス化し、より扱いやすくすることを目的としたスクリプト言語です。また、Rustのエコシステムを最大限に活用するため、Cargoを内部的に動作させ、use <crate> だけでクレートを自動インストールできる仕組み を導入します。

これを実行するプラットフォームが Rust Virtual Machine（RVM） です。RVMはForgeScriptのバイトコードを解釈・実行する仮想マシンであり、将来的にはJITコンパイルによる最適化やWebAssembly（WASM）対応も視野に入れています。

ForgeScript の特徴

1. Rustの難しい概念をブラックボックス化

Rustの難しい要素 ForgeScriptでの扱い
所有権 (Ownership) すべて参照カウント（Rc/Arc）で自動管理
ライフタイム (Lifetime) 明示的なライフタイム指定不要（内部的に Box<T> で管理）
mutの制約 デフォルトで可変（mutを省略可能） 
fn main() {
    let name = "ForgeScript";  // Rc<String> で管理
    println("Hello, " + name);
}

2. Cargoを自動で管理

Rustでは依存関係を手動で Cargo.toml に記述する必要がありますが、ForgeScriptでは use <crate> を書くだけで自動的にインストール・利用 できるようにします。

use serde

fn main() {
    let data = serde.json_parse('{"key": "value"}')
    println(data["key"])
}

Cargoの自動インストール（内部処理）

use std::process::Command;

fn install_crate(crate_name: &str) {
    let output = Command::new("cargo")
        .arg("add")
        .arg(crate_name)
        .output()
        .expect("Failed to execute Cargo");
    
    if output.status.success() {
        println!("Crate `{}` installed successfully!", crate_name);
    } else {
        eprintln!("Error installing `{}`: {}", crate_name, String::from_utf8_lossy(&output.stderr));
    }
}

3. Cargoと統一されたエラーハンドリング

Cargoの依存関係エラーが発生した際、ForgeScriptでも Cargoと同じスタイルのエラーメッセージ を表示します。

[FS ERROR] Failed to install `serde = "^2.0"`
Candidate versions found: 1.0.130, 1.0.129, 1.0.128
Does not match the given version requirement.

これにより、Rust開発者が違和感なくForgeScriptを利用できるようになります。

RVM（Rust Virtual Machine）の概要

RVMはForgeScriptのコードを解釈・実行する仮想マシンで、将来的に JITコンパイル（Cranelift）やAOTコンパイル、WASM対応 を目指します。

1. バイトコード解釈方式

まずはバイトコードを生成し、それを解釈実行するインタープリタ型VMを構築。

struct RVM {
    stack: Vec<Value>,
    memory: HashMap<String, Value>,
}

2. JITコンパイル対応（Cranelift）

頻繁に実行されるコードをJITコンパイルし、ネイティブコードとして最適化。

use cranelift::prelude::*;
fn compile_jit() -> JITModule { /* 実装 */ }

3. AOTコンパイル（事前コンパイル）

スクリプトを .exe や .out にコンパイルし、単体実行可能に。

use std::process::Command;
fn compile_to_binary(source: &str, output: &str) {
    Command::new("rustc")
        .arg(source)
        .arg("-o")
        .arg(output)
        .status()
        .expect("コンパイルに失敗しました");
}

今後の展望

ForgeScript + RVMは、Rustのエコシステムをより手軽に扱える新しい言語と仮想マシンの構築を目指します。今後のロードマップは以下のとおりです。

  1. ForgeScriptのパーサーとASTの構築
  2. RVMのインタープリタ実装（バイトコード解釈実行）
  3. Cargoとの統合（自動クレート管理）
  4. JITコンパイルの導入（Cranelift）
  5. AOTコンパイルおよびWASMサポート

まとめ

  • ForgeScriptはRustに準拠しながらも、所有権やライフタイムをブラックボックス化し、より扱いやすくするスクリプト言語
  • Cargoの管理を簡素化し、use serde だけでRustクレートを利用可能にする
  • RVM（Rust Virtual Machine）はForgeScriptの実行環境として、インタープリタ・JIT・AOTをサポート予定

ForgeScript + RVMの実装を進めながら、Rustのエコシステムを活用しやすくする新しい開発体験を提供したいと考えています。🚀

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