lnako

lnako は、日本語プログラミング言語「なでしこ3」のソースをネイティブ実���ファイルへ変換する、Zig製コンパイラです。独自の意味IRとSSA IRを経由してLLVM IRを生成し、LLDでリンクします。

現在は実用版 v1.0.0 に向けて開発中です。互換基準は、なでしこ3 v3.7.24です。未実装機能を動作済みとして扱わず、進捗は compat/ の機械可読な互換表で公開します。

• Zig 0.16.0
• LLVM / LLD 22.1.8
• Node.js 24.x（公式処理系との互換テストだけで使用）
• QuickJS 2026-06-04（--compat-js ビルドだけで使用）

node tools/setup_llvm.mjs は toolchain.lock.json のOS別アーカイブをストリーミング取得し、SHA-256を 検証して .cache/toolchains/ へ展開します。CIはこの固定配布物だけを使います。手動配置したLLVMを使う場合は 配布ルートを LNAKO_LLVM_DIR に指定できます。共有ライブラリが標準位置にない配布物では LNAKO_LLVM_LIBRARY にファイル自体を指定できます。セットアップスクリプトとCIはアーカイブ内を検査して両方を自動設定します。 macOSではHomebrewのLLVM/LLD 22.1.8も検出します。

QuickJS互換ビルドは、固定アーカイブを検証してから明示的に有効化します。通常ビルドにはJSエンジンを リンクしません。

node tools/setup_quickjs.mjs
zig build -Dcompat-js=true
zig build -Dcompat-js=true test

zig build
zig build test
zig build run -- --help

構文・意味・HIR/SSA中間表現の検査と、SSA IRの直接実行は実装済みです。相対 .nako3 取り込みも再帰的に 検査・実行します。エラー時は元ソースのファイル名・行・列、診断コード、該当行を表示し、終了コード1を返します。

ランタイム値層では、JS互換のbinary64、undefined / null / 真偽値、UTF-16文字列、任意精度BigIntと 文字列・配列・辞書のNumber変換を含むそれらの演算を実装済みです。配列、挿���順辞書、関数・クロージャと、循環参照を回収する正確な mark-and-sweep GCも値層へ統合しています。Node 24との差分テストは固定境界値と決定的生成ケースを継続照合します。

Promiseは明示的な状態機械とFIFOマイクロタスクキューで実装し、Interpreterと純LLVM AOTで動時、成功・失敗・処理・終了時の連鎖、 束、AWAIT実行による完了待機を扱います。Interpreterのタイマーはホスト抽象化された時計を使い、CLIでは実時間、テストでは待たずに進む決定的時計で 秒待、単発・周期タイマー、個別・一括停止を検証します。純LLVM AOTでも秒待・秒待機・秒逐次待機の同期待機に加え、 コールバックを伴う単発・周期タイマー、個別停止・一括停止を実行し、生成main（Windowsではwmain）終了前に保留イベントをドレインします。Windows AOTのwmainはwide argvをUTF-16 code unitのままNode定数へ渡し、WTF-16のunpaired surrogateも保持します。現在の標準命令の実装状況は compat/v3.7.24/summary.json と implemented.json に記録しています。

plugin_system のシステム定数、四則・論理・ビット演算、型変換、文字列・文字種・幅・かな変換、JSON、 正規表現、配列・表・辞書・日時・URL・標準出力・タイマー・特殊実行・デバッグ支援を実装しています。標準命令の実行基盤は純Zigランタイム、 JS固有の4命令は明示的なQuickJS互換モードで動作します。Unicode大小文字テーブルは固定Node 24の ECMAScript変換から生成してコミットし、正規表現はUTF-16上の内蔵エンジンで量指定、選択、文字クラス、 通常・名前付きキャプチャ、置換参照、分割を扱います。u/vの基本Unicode code point・property照合と、 iu/ivのsimple fold照合にも対応します。vの基本集合演算にも対応し、文字列property escapeなど残る構文は未実装境界として拒否します。 さらに数学38命令、CSV 7命令、TOML 2命令、 Promise集約の束を純Zigで実装しました。Nodeホスト層ではBuffer、UTF-8/16/32、CESU-8、UTF-7、ASCII、Latin-1、 hex/base64、Shift_JIS/EUC-JP、中国語・韓国語・Big5の多バイト8系統と81種の単バイトコードページ、ファイル・パス・ 標準入力・子プロセス・終了シグナル・ZIP、ハッシュ・UUID・安全な乱数、HTTPクライアントと簡易HTTPサー��を 実装し、対象116命令をホスト抽象化へ接続しています。また、Markdown/GFM・HTML整形、固定ブラウザ対応表とブラウザ名変換表、任意精度の漢数字変換も 実装しています。公式カタログの標準527 entryは523件がnative、4件が明示的なcompat-js、blockedは0件です。 一意命令名の実装台帳は496件（native 492件、compat-js 4件）で、同名異pluginの重複は31組62 entryです。 catalog ID単位で別に扱います。これらの分類・台帳・fixture関連付けと実行証拠の状態は compat/v3.7.24/summary.json、implemented.json、evidence.jsonを正本とし、現行の実行証拠は verified 0件、trace-confirmed-unattested 330件、unverified 197件です。分類やfixtureの存在は、全entryのAOT実行証明を意味しません。 外部ネイティブ拡張向けには、Cの公開ヘッダ、opaque値、sync・async・pure属性、Promise、host callbackを持つ lnako_plugin_v1 ABIを実装しています。lnako runとLLVM AOT -O0〜-O3の両方が同じloaderを使い、 AOTではJavaScriptを使わず埋め込みZig Interpreterでhost callbackとPromiseを橋渡しします。

zig build run -- check program.nako3
zig build run -- run program.nako3
zig build run -- test tests/
zig build run -- build program.nako3 -o program -O2
zig build run -- build program.nako3 -o program.o -O2 --emit obj
zig build run -- build program.nako3 -o program.ll -O2 --emit llvm-ir
zig build -Dcompat-js=true run -- run program.nako3 --compat-js
zig build -Dcompat-js=true run -- build program.nako3 -o program --compat-js

run は条件・反復・関数・クロージャ・配列・辞書・例外監視・動的ななでしこ実行、Promise・タイマーをNako SSA IR実行器で処理します。 test は単一ファイルまたはディレクトリ以下の .nako3 を読み、テスト定義を決定的な順序で実行します。 build はLLVM 22.1.8 C APIで生成IRを検証し、PassBuilderの default<O0> ～ default<O3>、 TargetMachineによるオブジェクト生成、LLD 22.1.8によるリンクを行います。生成物には元 .nako3 の ファイル・行・列に対応するデバッグメタデータを保持します。-O1以上ではLLVMのPassBuilderへ渡す前に、 独立複製したNako SSA IRへ型推論、定数伝播、直接呼び出し、dead code eliminationを適用し、証明済みの 数値・真偽値をアンボックスします。-O0は元IRを変更せず、動的変換を維持します。 生成実行ファイルにはZig製のJS非依存AOTランタイム静的ライブラリをリンクし、UTF-16ヒープ値と 型付きルートによるmark-and-sweepのライフサイクルを初期化します。実行先にZigやLLVMは不要です。

AOTのbyte bufferは、Buffer・Uint8Array・ArrayBufferの直接property参照、Bufferのparent・offset、 標準prototype methodの関数値を解決します。標準prototypeの代表的な__proto__・constructor・method値は prototype familyごとにidentityを共有し、Buffer・Uint8Array・ArrayBufferの__proto__ = NULLでは標準propertyを 遮断しながら数値添字とown propertyを維持します。custom prototypeの直接property、継承length、標準prototypeを 遮断する境界も実装済みです。Bufferから取り出したslice関数を後から呼ぶと、公式生成JavaScriptと同じく receiver未束縛の実行時エラーになります。receiverを保持した成功呼出し、残るprototype methodの実装、property descriptor、 完全なview identityとcustom prototype semanticsはTODO: aot-byte-buffer-valueに記録し、 native-system-byte-buffer-direct-properties、native-system-byte-buffer-null-prototype、 native-system-byte-buffer-method-callsで境界を比較します。 Nodeのファイル名抽出・パス抽出・絶対パス変換・相対パス展開は、非文字列入力を暗黙に文字列化せず、Node 24の引数ラベルとTypeErrorのReceived文面へ変換します。nullish・number・boolean・BigInt・Array・Object・function・Buffer・Uint8Array・ArrayBufferをnative-node-path-type-errorsで公式CLI・生成JavaScript・Interpreter・LLVM AOT O0〜O3と比較します。Windows namespace path、特殊なUNC形式、非UTF-8 path値など残る境界はCOMPATIBILITY_QUIRKS.mdのTODOへ分離します。

現段階のAOT対応は、数値・真偽値・null・NULを含むUTF-16文字列・配列と辞書を含む&文字列連結、辞書のown/prototypeおよび配列のownカスタムtoString / valueOfを使う文字列・数値hintのToPrimitive、配列カスタムソートの64要素未満のrun判定・binary insertionと64要素以上のV8 TimSort（run stack・gallop・stable merge）の比較順へ接続、幅変換命令の辞書・prototypeカスタムsubstring / charAt / split呼出し、BigInt定数・加減乗除・剰余・冪乗・シフト・動的値の抽象等価・厳密等価・関係比較・真偽判定、変数・増減文、数値演算・比較、条件・while・後判定・条件分岐、直接関数呼び出しと関数値呼び出し、捕捉ありクロージャ、エラー監視と例外伝播、 表示、文字列・配列・辞書の添字参照・直接表示、配列・辞書の更新・変数や非配列値からの分割宣言、回数・範囲・変数を含む文字列・配列・辞書の反復、動的ソース実行2 entry（ナデシコ・ナデシコ続。埋め込みZig Interpreterで構文解析・意味解析・SSA検証・実行を行い、AOTのグローバルと表示ログを同期）、数学38 entry（乱数は固定可能なAOTランタイムPRNGへ接続）、日時29 entry（固定可能なAsia/Tokyo壁時計、Unix秒変換、日時文字列・書式・元号・差分・加算・単調時計へ接続）、URL・Base64 5 entry、パス5 entry（拡張子・終端パス処理）、漢数字・算用数字2 entry（指数・全角数字・小数・BigInt変換）、Nodeホスト情報23 entry（OS・CPU・argv由来のコマンドライン定数3件・環���変数取得・一覧取得・カレントディレクトリ取得2 alias・カレントディレクトリ変更2 alias・ファイル／フォルダ存在判定・ファイル情報取得・ホーム／デスクトップ／ドキュメント／テンポラリパス・母艦パス／母艦パス取得・一時フォルダ作成・IPv4/IPv6アドレス列挙）、NodeファイルI/O 4 entry（開・読・バイナリ読・保存のテキスト／Buffer読み書き）、Node文字コード8 entry（SJIS/EUC-JPファイルI/O、SJIS変換・SJIS取得・任意名のエンコーディング変換・取得）、Node標準入力4 entry（尋・文字尋の行取得、標準入力全取得のUTF-8 stdin読み取り、標準入力取得時の全行コールバック）、Node HTTP/AJAX状態3 entry（POSTデータ生成のURI component変換、AJAXオプション設定のグローバル保持、AJAX失敗時のAJAX:ONERROR保持）、Node暗号4 entry（固定したNode互換ハッシュ名一覧、全52別名のハッシュ値計算、ランダムUUID生成、ランダム配列生成。生ハッシュはBuffer、乱数配列はUint8ArrayとしてAOTのbyte buffer種別へ保持）、Nodeプロセス終了4 entry（終了処理と終了コードのAOT dispatch、強制終了時のSIGINT／コンソール制御イベントcallback）、LINE Notify廃止エラー2 entry（Interpreter/AOTとも外部通信せず常に廃止エラーへ接続）、HTTP/AJAX初期定数5 entry（AJAXオプションの空文字とHTTPサーバー4変数の未取り込み時null）、元号データ（5件の固定元号表）、caniuseの対応ブラウザ一覧取得（16キーのv3.7.24生成データ）とブラウザ名変換表（19キーの生成データ）です。数値の÷÷は対応し、BigIntの÷÷は公式処理系と同じ実行時エラー経路として扱います。 NodeプロセスのAOT対応には、起動待機・起動・コマンド実行・コマンド実行待機・起動時のshell実行と完了順callback、およびブラウザ起動・エクスプローラー起動のOSランチャー委譲を含みます。通常モードではJavaScript runtimeを使わず、plugin-node-process、plugin-node-process-order、plugin-node-process-completion-order、plugin-node-host-open-externalで公式CLI・生成JavaScript・Interpreter・AOT O0〜O3を比較します。 NodeファイルcallbackのAOT対応には、ファイルコピー時・ファイル移動時・ファイル削除時の完了callback、ファイル処理時の再帰ファイル単位の進捗通知、ファイル処理強制停止の現在ファイル後停止を含みます。専用node-file-callback ABIは、workerがGC値へ直接触れず、完了callbackをAOTイベントドレインで実行します。plugin-node-file-callbacksで公式CLI・生成JavaScript・Interpreter・AOT O0〜O3と副作用を比較します。 生成コード用ランタイムABIへ接続した命令には、CSV 7 entry（CSV/TSV解析、引用、数値自動変換、セル文字列化、オプション設定）とTOML 2 entry（TOML解析・表変換、配列テーブル、インライン表、文字列・数値変換）、Markdown/GFM・HTML整形2 entry、一致・不一致2 entry（配列・辞書の内容比較）、表ソート・表数値ソート2 entry（指定列の安定ソート）、敬語6 entry（礼節状態と未定義初期値の公式規則）、標準出力6 entry（出力プール、表示ログ、全引数改行出力）、プラグイン管理3 entry（プラグイン名・名前空間の設定とスタック復元）、システムカタログ6 entry（システム関数一覧・存在確認、プラグイン・モジュール・助詞・予約語一覧）、ASYNC（同期���行時のno-op）、Promise 6 entry（動時・成功／失敗／処理／終了時の連鎖・束）、AWAIT実行（Promiseのマイクロタスクとタイマーの完了待機）、実行時間計測（関数値・関数名の実行時間）、デバッグ表示（位置付きJSON表示）、ハテナ関数設定（非JSの関数値・システム命令名配列を保持してcallback列を構築）、ハテナ関数実行（設定済みcallback列または既定の??を位置付きJSON表示へ接続）、秒待・秒待機・秒逐次待機（ホスト実時間の同期待機）、秒後・秒毎・秒タイマー���始時・タイマー停止・全タイマー停止（コールバック保持、登録順、終了時ドレイン）、Nodeのファイルコピーデフォルト動作（既定値と代入）、Nodeの基本ファイルI/O 4 entry（開・読・バイナリ読・保存のテキスト／Buffer読み書き）、Node文字コード8 entry（SJIS/EUC-JPファイルI/O、SJIS変換・SJIS取得・任意名のエンコーディング変換・取得）、ファイルサイズ取得（statサイズの数値化）、ファイル情報取得（stat数値フィールドとisFile等のメソッド値生成）、文字コード変換サポート判定（Bufferを生成しない正規化・別名判定）、Node標準入力4 entry（尋・文字尋の行取得、標準入力全取得のstdin全体のUTF-8文字列化、標準入力取得時の全行コールバック）、POSTデータ生成（辞書をURI component形式へ変換）、AJAXオプション設定（AJAXオプションの可変グローバル保持）、AJAX失敗時（AJAX:ONERRORの可変グローバル保持）、自分IPアドレス・自分IPV6アドレス取得（OS APIによるIPv4/IPv6列挙）、ハッシュ値計算（全52別名・5出力形式）、ランダムUUID生成（version 4・variant固定）、ランダム配列生成（Uint8Arrayの長さ・要素境界）、圧縮解凍ツールパス（7z既定値）と圧縮解凍ツールパス変更（可変グローバル更新）、Node圧縮・解凍4 entry（未変更時はpure-Zig stored-ZIP、明示変更時は指定した7z互換ツール、callbackはAOTイベントドレイン）があります。Node HTTPクライアント19 entry（AJAX送信時・AJAX受信時・GET送信時・POST送信時・POSTフォーム送信時・AJAX保障送信・HTTP保障取得・GET保障送信・POST保障送信・POSTフォーム保障送信・AJAX内容取得・AJAX受信・POST送信・POSTフォーム送信・AJAXテキスト取得・AJAX_JSON取得・AJAXバイナリ取得・DISCORD送信・DISCORDファイル送信）は純Zigのstd.http.Clientへ接続し、callback・対象更新・Response Promise・ArrayBuffer・フォーム／JSON／バイナリ本文・Discord送信・失敗処理を実装します。AOTのcallbackとPromiseはリクエスト完了結果をイベントキューからメイン実行へ渡し、AJAX内容取得はResponse本文またはArrayBufferを返します。plugin-node-http-callbacks、plugin-node-http-options-and-promises、plugin-node-http-async-values、plugin-node-http-discord、plugin-node-http-discord-file、plugin-node-http-discord-failure、plugin-node-http-onerrorで公式CLI・生成JavaScript・Interpreter・AOT O0〜O3を比較します。ハテナ関数設定による非JSのカスタムコールバックはAOTで対応し、JS: callbackは明示的な--compat-js境界に残します。未対応IRを含む入力は誤変換せず、命令名と元ソース位置付きで拒否します。この列挙は現行AOT routeの範囲であり、互換分類のnative 523 entryやfixtureの存在は、標準527 entry全件のAOT実行証拠を意味しません。

Node同期ファイル操作8 entry（ファイル列挙・全ファイル列挙・フォルダ作成・ファイルコピー・ファイル上書コピー・ファイル移動・ファイル上書移動・ファイル削除）は、純Zigのnode-file-operation ABIへ接続し、glob列挙、再帰コピー／移動、上書き制御、削除を処理します。native-node-file-operationsで公式CLI・生成JavaScript・Interpreter・LLVM O0〜O3を比較します。

Nodeのコンソールクリアは、比較ハーネスのpipe出力では公式のconsole.clear()が表示内容を変更しないため、純LLVM AOTでは副作用のないno-opとして接続します。native-node-console-clearで前後の標準出力を公式CLI・生成JavaScript・Interpreter・LLVM O0〜O3と比較します。

__DEBUG_BP_WAITは、ブレイクポイント一覧・強制待機フラグ・待機フラグ・プラグイン名を専用debug-breakpoint-wait ABIへ渡し、純LLVM AOTでも非該当時の即時復帰、メインプラグインの待機解除、非メインプラグインの未解決Promiseを処理します。native-system-debug-breakpoint-waitでは待機しない非該当経路を公式CLI・生成JavaScript・Interpreter・LLVM O0〜O3と比較します。

Nodeの尋と文字尋は、純LLVM AOTでも標準入力を一度バッファして行単位に分割し、前者だけ数値変換し、後者は文字列のまま返します。標準入力取得時は同じ入力をEOFまで行分割し、各行をシステムグローバル対象へ設定して登録コールバックへ同期的に渡します。native-node-stdin-linesとnative-node-stdin-callbackでCRLF、プロンプト、後続の標準入力全取得、全行コールバックを公式CLI・生成JavaScript・Interpreter・LLVM O0〜O3と比較します。

Node HTTPクライアントの実通信は、plugin-node-http-callbacks、plugin-node-http-options-and-promises、plugin-node-http-async-values、Discord、失敗処理の11ケース・27命令参照をloopbackサーバーで比較し、AOT対象7ケースではO0〜O3も公式CLI・生成JavaScript・Interpreterと比較します。通常モードのAOTはJavaScript runtimeを使わず、ZigのHTTP clientとイベントドレインでcallback・Promise・対象更新を実行します。

plugin-httpserver-allで扱う簡易HTTPサーバ6 entryは、HTTPクライアントのAJAX命令とは別の純Zig routeです。AOTはlistener、HTTP/1.1 request parser、query/form/multipart、静的ファイル、登録callback、応答header、リダイレクトを実装し、tools/compare_http_server_aot_oracle.mjsで公式処理系とO0〜O3を比較します。

lnako build <file.nako3> -o <output> [-O0|-O1|-O2|-O3] [--compat-js] [--emit exe|obj|llvm-ir]
lnako run <file.nako3> [--compat-js] -- <program arguments>
lnako check <file.nako3>
lnako test <file-or-directory>
lnako compat report
lnako benchmark

現時点では build、run、check、test、compat report、benchmark、ヘルプ、バージョン表示を利用できます。 compat reportはビルド時の正本compat/v3.7.24/summary.jsonを機械可読JSONで出力します。 benchmarkは固定suiteをInterpreter、LLVM O2コンパイル、AOT実行の3経路で計測し、各sampleの期待stdoutを確認したうえで JSONとMarkdownへ保存します。既定の出力先はbenchmarks/results/latest.jsonとbenchmarks/results/latest.mdです。 --iterations、--warmup、--suite、--output、--markdownで計測条件と出力先を指定できます。 配布アーカイブ、checksum、SPDX SBOMの生成と検証はdocs/RELEASE.mdに記載しています。公開用配布物では固定LLVM/LLDを同梱します。 run --compat-js はQuickJS 2026-06-04で 4つのJS命令とESモジュール形式プラグインを実行します。build --compat-js は検証済みのなでしこ・JSソースを QuickJS対応ランタイムへ埋め込み、元ソース、Zig、LLVMを実行先で要求しない単一実行ファイルを生成します。 互換生成物はランタイムを内包するため--emit exe専用です。

ネイティブプラグインの作成���法と所有権規則は docs/NATIVE_PLUGIN_ABI.mdを参照してください。

設計と検証方針は docs/ARCHITECTURE.md と docs/DEVELOPMENT.md を参照してください。 命令ごとのfixture関連付けと、実行証拠ではないことの境界は docs/COMPATIBILITY_EVIDENCE.md に記録します。 公式実装の説明だけでは分かりにくい戻り値、破壊的変更、出力プールなどは docs/COMPATIBILITY_QUIRKS.md に差分テストID付きで記録します。

MIT License。互換テストで参照するなでしこ3もMIT Licenseです。第三者依存関係は THIRD_PARTY_NOTICES.md に記録します。