Wyzer: シンプルで分散安全なプログラミング言語

「簡素さは権威の欠如を意味するものではなく、権威そのものに対する虚飾のなさです。」— アティクシ・シャルマ

Wyzer は、振る舞いプログラミングと Perceus メモリモデルを採用した、静的型付けかつコンパイルされるリソース指向型のプログラミング言語です。

背景と課題

Rust がプロセス内での安全性を保証する一方で、以下の課題にはまだ対処していません：

• 分散デッドロック
• プロトコルの不一致
• クロス・サービス間の正当性（正しさを保証すること）

これらの問題を解決するために、Wyzer は**「振る舞いプログラミング」**という概念を導入しました。これは、複雑なネットワーク問題に対処する少数の真剣な試みの一つです。

貢献を歓迎しています。

• 言語に貢献したい方は RESEARCH.md をご確認ください。
• Discord サーバーに参加することも可能です：https://discord.gg/RhpPhkTrVu

公式ドキュメント

Wyzer のプログラミング手法を詳しく学ぶには、以下のセクションを確認してください：

• [導入](#wyzer プログラミングの概要)
• 変数と型
• コントロールフロー
• 関数と構造体
• [メモリモデル](#wyzer プログラミングの概要)

Wyzer プログラミングの概要

Wyzer は簡素で、明確であり、かつ読みやすく設計されています。以下はコードを書くための概要です。

1. 変数と型

すべての要素には明確な型が付けられ、変数はデフォルトとして**不変（変更できない）**です。

• 変数を変更したい場合は

  let

  の代わりに

  var

  を使用してください。
• コンパイル時定数には

  const

  を使用します。

fn main() {
    const MAX: u32 = 100;  // コンパイル時定数
    let x: u32 = 10;       // 変更できない
    var y: u32 = 20;       // 変更可能
    
    y = y + x;
    std::io::println(y);
}

2. 構造体とデータ

カスタムデータ構造を定義し、そのフィールドに直接アクセスできます。

struct Point {
    x: u32,
    y: u32
}

fn main() {
    let p: Point = Point { x: 10, y: 20 };
    std::io::println(p.x);
}

3. コントロールフロー

標準的な

if/else

while

for

fn main() {
    let mut i: u32 = 0;
    while i < 3 {
        std::io::println(i);
        i = i + 1;
    }
}

4. エラー処理と Match

エラーは隠されません。失敗する可能性がある関数は

Result<T, E>

match

Ok

Err

match

fn main() {
    let result: Result<u32, str> = Ok(42);
    
    match (result) {
        Ok(value) => std::io::println(value),
        Err(err_msg) => std::io::println(0)
    };
}

FAQ：概要と革新性

数学的な知識なしに簡単に理解できるガイドです。

1. Wyzer とは？（1 つの段落で）

Wyzer は「リソースの所有権が誰にあるかが明確でないことが、メモリバグやデッドロックなどの原因である」という一つのアイデアに基づいています。Rust がメモリ管理、並行処理、ネットワークという 3 つの異なるアプローチを採用するのに対し、Wyzer はこれらすべてに適用される単一の所有権ルールを採用しています。

2. なぜ新しい言語を作るのでしょうか？

既存のオプションの良い点を引き継ぎつつ、何が素晴らしいかに基づいて設計されました。

• Rust： ゴーカコレクションを使わずに安全なメモリ管理が可能です。しかし、学習曲線が急勾配で、一般的なコード構造を書くのが困難です。
• Go, Java, C#, Python： ゴーカコレクターを使用するため使いやすさは高いですが、速度が遅く予測がしにくいです。リアルタイムシステムには適していません。
• ネットワークプログラミング： 現在では手作業で行われることが多く、プログラム同士が互いに正しく通信することを願う必要があります（失敗するとバグ）。

Wyzer の目標： Rust の安全性を維持しつつ学習のハードルを下げることであり、その単一のルールを使ってネットワークプログラムをも安全にすることです。

3. 実際の新規性は何か？

多くの構成要素は既にあるもので、新しくなのはそれらを組み合わせることです。

• Perceus リファレンスカウント： Rust の複雑さなしで高速なメモリ管理を実現（Koka と Lean 4 から借用）。
• 振る舞いプログラミング： 全てのコンピュータ用のコードを生成する単一のネットワークルールを作成（学術研究から借用）。
• 適用範囲の拡大： このアイデアをネットワークだけでなく、スレッドや中断（インタラプト）にも適用。同じルールでメモリの安全性、中断の安全性、そしてネットワークの安全性を保証します。

メリット： メモリ、スレッド、ネットワークを安全に管理するために学ぶべきルールは一つだけです。

4. コアな設計原則

• 一つの書き方： 同じものを記述する二通りの方法があれば、片方を削除します。
• 魔法は隠さないが、清潔に保つ： 重要なことはコード内に可視化されますが、余分なボイラープレートは不要です。
• コンパイラに任せるが、混乱を避ける： コンパライラに仕組みを理解させますが、複雑になりすぎた場合は明確なルールが必要です。
• 未完成であることを正直に伝える： 未解決の問題を明確に示します。

5. コアの意味論（平易な言葉で）

• メモリ（第 5 章）： データを変更しない関数的コードを書きます。データの所有者が一人だけの場合、コンパイラが直接メモリを更新します。ゴーカコレクションやライフタイムルールなしで C と同等の高速性を得られます。
• 所有権が全て（第 3, 6, 7 章）： リソースを使用した後には二度と使用できないというルール。これはメモリ、ネットワークメッセージ、ハードウェア中断に適用されます。
• 安全なネットワーク（第 6 章）： 通常の関数を書いて型で所有権を示します。コンパイラがネットワークルールを自動的に導出し、検証してくれます。実行前にデッドロックやメッセージの損失を検出します。
• 非隠れたコントロールフロー：

  async/await

  や分割などの暗黙的な処理はありません。エラーは標準的な型として返され、隠された例外として扱われません。

6. よくある質問

AI による支援

本プロジェクトにおける AI の活用状況：

• コミットメッセージの作成に AI を使用。
• 研究（振る舞いプログラミングや Perceus メモリモデルの詳細な理解）に AI を使用。
• ブランドデザインとロゴ設計に AI を使用しました（素晴らしいアイデアへの感謝）。

顕著な例

• donut.wyz：有名なトーラス（ドーナツ）を Wyzer で再実装したプロジェクトです。