ADR-0004: Literal Syntax and Built-in Literal Types

Status

Superseded by ADR-0005 (the null literal portion is additionally superseded by ADR-0026)

Context

Sobakasu は VRChat Udon 向けの Udon-first 言語として設計されており、C# 互換ではなく、Udon の制約と実用性を前提とした独自の型体系と構文を採用する。

ADR-0001（アーキテクチャ決定の記録方針）、ADR-0002（Sobakasu 開発理由）、ADR-0003（コンパイラパイプライン設計）に基づき、言語仕様は段階的に明確化される。

リテラル仕様は以下の理由から早期に確定する必要がある。

• Lexer / Parser / Binder の基盤となる
• 型推論および型検査の前提となる
• 定数畳み込みや IR 生成に影響する
• エラーメッセージ品質に直結する

また、設計上の要求は以下の通りである。

• Rust 風の読みやすい数値リテラルを採用する
• ただし Rust 互換ではなく Sobakasu 独自仕様とする
• Udon / Unity の特性上、既定の数値型は f32 とする
• 実装簡素化のため、当面は 32 ビット型に限定する
• 配列・文字列・真偽値・null・void 相当を明確に定義する
• 型命名の一貫性を保つ

Decision

Sobakasu は以下の組み込みリテラル型を定義する。

• i32
• u32
• f32
• string
• []
• bool
• null
• ()

また、リテラル構文を以下のように定義する。

1. Integer literal (i32, u32)

整数リテラルは i32 または u32 を表す。

Integer literalの表記

• 10進数: 42, 1_000
• 2進数: 0b1010
• 8進数: 0o755
• 16進数: 0xFF

Integer literalのサフィックス

123i32
123u32
0xFFu32

Integer literalの規則

• サフィックスなし整数は i32

• - は単項演算子として扱う（リテラルではない）

• _ は桁区切りとして使用可能

• 以下は禁止

  • 0x_FF
  • 123_
  • 123_i32

• 範囲外はコンパイルエラー

• -1u32 は型エラー

2. Floating-point literal (f32)

浮動小数点リテラルは f32。

Floating-point literalの表記

3.14
0.5
1_000.25

Floating-point literalの指数表記

1e3
1.5e2
2.5e-4
3.0E+2

Floating-point literalの規則

• 小数点または指数を含む場合 f32
• 10f32 のような明示指定も可能
• _ 使用可能（ただし区切りルールあり）
• 無効な位置での _ はエラー
• f32 に変換できない値はエラー

3. String literal (string)

"hello"
"Hello, world!"
"こんにちは"

String literalの規則

• " で囲む

• 改行は未対応

• エスケープ:

  • \"
  • \\
  • \n
  • \r
  • \t

• 未終端はエラー

4. Array literal ([])

[]
[1, 2, 3]
["a", "b"]
[true, false]

Array literalの規則

• [expr, ...]
• 要素型は単一
• 空配列は型推論できない場合エラー
• 多次元配列は未対応

5. Boolean literal (bool)

true
false

• 予約語
• 型は bool

6. Null literal (null)

null

Null literalの規則

• 参照的値の欠如を表す

• 使用可能:

  • string
  • 配列
  • 将来の参照型

• 使用不可:

  • i32
  • u32
  • f32
  • bool
  • ()

7. Void-like type (())

Sobakasu は void の代わりに () を採用する。

定義

• () は値を返さない処理の型
• 命名は i32 / u32 / f32 との一貫性のため

重要な性質

• 整数型ではない
• 数値演算不可
• 変換不可

使用例

func hello(): () {
  Debug.Log("Hello")
}

Alternatives

C# 型をそのまま使う

• int, uint, float, void

問題:

• 型幅が不明確
• Udon 向け設計と不一致

Rust に完全準拠

問題:

• Udon / Unity と相性が悪い
• f32 を既定にしにくい

void を採用

問題:

• 型命名の一貫性が崩れる

() を整数型として扱う

問題:

• 意味論が破綻する
• 利用者に誤解を与える

Rationale

• 型幅明示（i32, u32, f32）は Udon と相性が良い
• f32 を既定とすることで Unity 実用性が高い
• Rust 風リテラルは可読性が高い
• u32 によりビット操作・16進数と親和性が高い
• 指数表記により数値表現の実用性が向上
• () により型体系の一貫性を維持できる

Consequences

Positive

• 一貫した型命名
• 実装の単純化（32bit限定）
• 高い可読性
• Udon/Unity最適化

Negative

• 学習コスト（C# と異なる）
• 型推論ルールの追加設計が必要
• () の理解コスト

Notes

本 ADR は以下を定義する。

• リテラル構文
• 型との対応
• 既定数値型
• () の採用

以下は未確定。

• 暗黙型変換
• 配列内部表現
• null 許容ルール詳細
• IR / UASM への lowering