Teyru（日本語）

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Teyru は独立実装のプログラミング言語です。コンパイラは完全に Go で書かれており、ネイティブ実行ファイルを直接生成します——JVM も javac も bytecode も使いません。

文法は Java 開発者にとって見慣れたものです（クラス、インターフェース、ジェネリクス、 ラムダ、例外、record、enum、annotation）。一方でセミコロンを廃止し、ネイティブ プロパティを追加し、ネイティブ機械語として動作します。コンパイラはプログラム全体を C に落とし、clang/LLVM（または gcc）が実行ファイルにします。ランタイムは約 5000 行の C で、 保守的マークアンドスイープ GC、文字列、配列、例外を自前で実装しており、仮想マシンは 一切ありません。

Teyru ソース (.teyru)
      │  Go 製コンパイラ：lexer → parser → 意味解析 → C 生成器
      ▼
  生成された C  ──clang（Clang フロントエンド + LLVM 中/後段）──▶  LLVM IR  ──▶  ネイティブ実行ファイル
                                                                      （JVM なし、bytecode なし）

バックエンドは LLVM です。./teyru emit-llvm で IR モジュールを出力できるので、 そのまま opt や llc、独自パスに渡せます。C を見たいときは ./teyru emit です。

ドキュメント：言語リファレンス · ネイティブ連携 · Lombok 互換レイヤー · 診断コード一覧 · コンパイラ構成 · 開発ルール

目次

• なぜ JVM より速いのか
• クイックスタート
• 言語ツアー
• 対応している言語機能
• 標準ライブラリ
• エディタとツール
• プロジェクト構成
• ランタイムモデル
• Java との違い
• コマンドライン
• 開発
• ライセンス

なぜ JVM より速いのか

同一マシンでの実測（AMD Ryzen 7 5700X、Linux x86-64、clang 22.1.8、OpenJDK 21.0.11 Temurin。RUNS=5 sh scripts/bench.sh の出力、5 回の最良値）：

速さの理由：

1. JVM の起動コストがない。 クラスロードも JIT のウォームアップも GC スレッドもない。 CLI ツール、短命のプロセス、コンテナの起動、serverless に向きます。
2. コンパイル時にできることは実行時に残さない。 ジェネリクスの消去、呼び出しの静的 解決、文字列定数の静的配置、static final 定数の畳み込み、vtable とインターフェース テーブルの確定をすべてコンパイラが行う。
3. バイトコード解釈の段階がない。 clang/LLVM がプログラム全体を最初から最適化する （LTO による横断インライン、定数伝播、ループのベクトル化）。
4. 確保が要らないオブジェクトは確保しない。 エスケープ解析が「生成したメソッドから 出ない」オブジェクトを C のスタックに置き、LLVM がそのフィールドをレジスタへ昇格して オブジェクトごと消します。JVM の scalar replacement と同じ結果で、bench_alloc が HotSpot を上回る理由です。
5. 確保と境界チェックはインラインの高速経路を通る。 ty_alloc はヘッダー内で ポインタを進めるだけ、配列アクセスは必要なときだけ低速経路を呼び、GC は完全に 空になった chunk を解放し、クラス初期化も旗を一つ見るだけです。
6. 予測可能な性能。 脱最適化もウォームアップ曲線も GC チューニングもない。

正直な限界。 エスケープ解析が扱うのは「生成したメソッドから出ない」オブジェクト だけです。フィールド、配列、戻り値、他のオブジェクトへ渡したものはヒープと マークアンドスイープに残り、オブジェクトが長生きして繰り返し回収される負荷では HotSpot の世代別の仮定が勝ります。上の数値はすべてプロセス起動を含むため絶対値は 小さい。再現方法は sh scripts/bench.sh で、5 本のプログラム、起動 100 回、実行ファイルの 大きさ、ピークメモリはこのスクリプトが計測します（大きさの行の JDK ランタイムは計測 マシンにインストールされているランタイムで、スクリプトは計測しません）。

大きさの行が測っているのは hello world で、数十 KB ではなく約 390 KB あるのは、 プログラムが String を使う以上 String の vtable がその全メソッドを抱えなければ ならず、matches が正規表現エンジン全体を、Collection のデフォルトメソッドが 4 つの Stream を引き込むためです。リンク時最適化が消せるのは到達できないものだけで、 「使っているクラスから到達できる」ものは消せません。

クイックスタート

Go 1.26+ と clang（または gcc）が必要です。

# コンパイラをビルド
go build -o teyru ./cmd/teyru

# コンパイルして実行
./teyru run hello.teyru

# 実行ファイルを生成
./teyru build -O2 -o hello hello.teyru
./hello

# 生成された C を見る
./teyru emit hello.teyru

# LLVM に渡される IR を見る（opt/llc にそのまま渡せる）
./teyru emit-llvm hello.teyru

# バージョン
./teyru version

hello.teyru：

class Hello {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Hello, Teyru!")
  }
}

注意：Teyru にセミコロンはありません。 文は改行で終わり、for のヘッダは 三つの部分をコロン二つで区切ります。

言語ツアー

interface Shape {
  double area()
  default String describe() {
    return "area=" + area()
  }
}

class Rect implements Shape {
  public double w
  public double h
  public Rect(double w, double h) {
    this.w = w
    this.h = h
  }
  public double area() {
    return w * h
  }
}

class Circle implements Shape {
  private double r
  public double radius {      // ネイティブプロパティ
    get {
      return field            // field = 実体の格納領域
    }
    set {
      field = value < 0 ? 0 : value
    }
  }
  public Circle(double r) {
    radius = r
  }
  public double area() {
    return Math.PI * r * r
  }
}

record Point(int x, int y) {
}

enum Color {
  RED, GREEN, BLUE
}

interface Fn<R> {
  R apply(int v)
}

class Main {
  static int twice(int v) {
    return v * 2
  }

  public static void main(String[] args) {
    Shape s = new Rect(3, 4)
    System.out.println(s.describe())

    // for ( 初期化 : 条件 : 更新 )
    for (int i = 0 : i < 3 : i++) {
      System.out.println(i)
    }

    int[] xs = {1, 2, 3}
    for (int x : xs) {
      System.out.print(x)
    }
    System.out.println()

    // ラムダとメソッド参照
    Fn<Integer> f = (v) -> v + 1
    Fn<Integer> g = Main::twice
    System.out.println(f.apply(41))
    System.out.println(g.apply(21))

    // switch 式と型パターン
    Color c = Color.GREEN
    String name = switch (c) {
      case RED -> "red"
      case GREEN -> "green"
      default -> "other"
    }
    System.out.println(name)
    System.out.println(describe(c))

    // 例外
    try {
      System.out.println(10 / 0)
    } catch (ArithmeticException e) {
      System.out.println("ゼロ除算")
    } finally {
      System.out.println("cleanup")
    }
  }

  static String describe(Object o) {
    return switch (o) {
      case String s -> "string of length " + s.length()
      case Integer i when i.intValue() > 10 -> "big int"
      case Integer i -> "small int"
      default -> "other"
    }
  }
}

Java 25 構文への対応

Teyru は Java SE 25 の確定した構文（プレビューを除く）を基準にしており、Java の意味を 保ったまま、セミコロンを廃してネイティブプロパティを加えています。実装済みでテストの ある Java 25 の項目：

Lombok 互換レイヤー

コンパイラに Lombok を内蔵しています。注釈は意味解析の段階で通常の Teyru メンバーに 展開され、手書きのコードと同じ型検査・コード生成の経路を通ります。 annotation processor は不要です。

import lombok.*

@Data
@AllArgsConstructor
@Builder
class Person {
  private String name
  private int age
}

class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Person p = Person.builder().name("ada").age(36).build()
    System.out.println(p.getName() + " " + p.getAge())
    System.out.println(p)
  }
}

完全な一覧と差異は docs/lombok.md にあります （@Getter／@Setter／@ToString／@EqualsAndHashCode／@Data／@Value／ @Builder／@NonNull／@Cleanup／@SneakyThrows／@Synchronized／@With／ @Accessors／@FieldDefaults／@UtilityClass／@StandardException／@Log 系／ @ExtensionMethod／@FieldNameConstants／@Delegate／@Helper／@Tolerate／ @Locked／@NonFinal／@PackagePrivate に対応。@Singular（1 件ずつ追加、 まとめて追加、クリア、build() がコピーを受け取る）、@SuperBuilder（継承チェーン 全体のフィールド）、@Builder.ObtainVia も含みます）。

対応している言語機能

文法と意味の全体は docs/language.md にあります。

標準ライブラリ

標準ライブラリは Teyru 自身で書かれ（lib/*.teyru）、どのプログラムでも一緒に コンパイルされ型検査される。パッケージ名は Java の綴りのままなので、 標準ライブラリはひとつの Teyru パッケージ（teyru）なので、インポートは一行の import teyru.* と書く（一つのクラスしか使わないなら import teyru.List でもよい）。 Java 流の import java.util.* も import java.util.List もそのまま通るので、Java の ソースは変更なしでコンパイルできる:

コレクションは Teyru で書かれているので for がそのまま使える:

List<String> names = new ArrayList<String>()
names.add("ada")
names.add("grace")
for (String n : names) {
  System.out.println(n)
}

依存は teyru.mod に宣言し、取得と検証は Go と同じやり方で行う （docs/modules.md）:

teyru mod init example.com/app
teyru get example.com/greeting@v0.1.0
teyru build ./...

リフレクション、スレッド（java.util.concurrent も）、Scanner、タイムゾーン データベースは無い。どれも意図的な不在で、理由は docs/language.md §11 と §13 に書いてある。

自分のネイティブライブラリは native メソッドを宣言して C で実装する:

class Native {
  public static native int add(int a, int b)
}

teyru build --native-header native.h program.teyru   # 実装する宣言を生成
teyru build --native impl.c program.teyru            # 一緒にコンパイル

詳しくは docs/native.md。

エディタとツール

• VS Code: editors/vscode/ が .teyru の TextMate 構文ハイライト、言語設定、 スニペットを提供します。npx @vscode/vsce package でパッケージし、 code --install-extension teyru-0.1.0.vsix でインストールします。
• tree-sitter: editors/tree-sitter-teyru/ はハイライトクエリ、インデントクエリ、 corpus テストを備えた完全な文法で、Neovim、Helix、Zed などから使えます。
• GitHub は現在も .teyru を Java として表示します。linguist に Teyru の定義が まだ無いためで、.gitattributes が最も近い文法に対応づけています。

プロジェクト構成

ランタイムモデル

• オブジェクトは C の struct で、先頭が tyobj { tyclass* cls }。各クラスは tyclass を持ち、親クラス、インターフェース、vtable、インターフェース表、 GC が辿る参照フィールドのオフセットを記録します。
• 仮想呼び出しは obj->cls->vtable[slot]、インターフェース呼び出しは ty_itab(obj, selector)。各インターフェースメソッドはグローバルに一意なセレクタを 持ち、各クラスのインターフェース表はコンパイル時に埋められます。
• ジェネリクスはコンパイル時に消去され、実行時には型引数の情報がありません （Java と同じ）。
• 例外は setjmp／longjmp によるハンドラチェーン。finally は入れ子の ハンドラで実装され、catch の中で再送出した場合も含め必ず実行されます。
• GC は保守的マークアンドスイープ。ルートはネイティブスタック（保守的に走査）、 静的フィールドのアドレス登録表、setjmp で退避したレジスタです。オブジェクトは 移動しないため、C 側の一時ポインタは常に有効です。
• 文字列は UTF-8 の tystr { tyobj obj; int64 len; char* data }。リテラルは 静的オブジェクトで、ヒープに入りません。
• 配列は tyarr { tyobj; len; data; esize; refs } で、要素はオブジェクトの 直後に埋め込まれます。

Java との違い

Teyru は Java のサブセットではなく、Java 開発者にとってすぐ理解できる独立した言語です。 主な違い：

1. セミコロンがない。 セミコロンはコンパイラに拒否されます（TY-SYN-0001）。
2. for ヘッダはコロン：for (int i = 0 : i < n : i++)。
3. try-with-resources は改行区切りで、セミコロンは使いません。
4. enum の定数領域とメンバ領域はコロン一つで区切ります（メンバがなければ省略）。
5. ネイティブプロパティ：フィールドの後に accessor ブロックを書くとプロパティに なります。field は実体の格納領域を指します。accessor ブロックのないフィールドは 普通の Java フィールドです。
6. val は型推論される再代入不可のローカル変数です（深い不変性ではありません）。
7. checked exception の検査はありません。throws は解析されますが強制されません。
8. 実行時リフレクションと annotation processor はありません。
9. bytecode プラットフォームではありません：.class も java.lang も JNI もなく、 既存の Java ライブラリとの相互運用もできません。これは意図的な割り切りです。

全体の一覧は docs/language.md §12 にあります。

コマンドライン

teyru build [flags] <files...>                 ネイティブ実行ファイルにコンパイル
teyru run   [flags] <files...> [-- args...]    コンパイルして実行
teyru emit  [flags] <files...>                 生成された C を出力
teyru emit-llvm [flags] <files...>             LLVM IR を出力
teyru get <module>@<version>                   モジュールをキャッシュに取得して依存に加える
teyru mod init <module-path>                   新しいモジュールの teyru.mod を書く
teyru mod tidy                                 teyru.mod と teyru.sum をソースに合わせる
teyru version                                  バージョン
teyru help                                     使い方

開発

go build ./...          # ビルド
go test ./...           # エンドツーエンド（tests/programs の各プログラムをコンパイルして比較）
go vet ./...
sh scripts/bench.sh       # JVM との比較（java がある場合のみ JVM 側も実行）

テストを追加するには tests/programs/ に xxx.teyru と xxx.expected を置きます。 コマンドライン引数が必要なら xxx.args（1 行に 1 引数）を、プログラムが失敗する べきなら xxx.exit（終了ステータス）と xxx.experr（stderr に出す内容）も追加してください。 go test が残りを処理します。

コントリビュートの前に AGENTS.md を読んでください。

ライセンス

LICENSE と THIRD-PARTY-NOTICES.md を参照してください。