String の実装と最適化

String はテンプレートエンジンとパーサの最内ループに出てくる型で、erubi の バッファ <<、Hash の String キー、"lit".freeze がそれぞれ計測で ボトルネックになった （../yjit_bench_slow_investigation_2026-09.md §5.2、§5.6）。

この文書は、String のセル内レイアウト、部分文字列の共有と copy-on-write、 エンコーディングと code range のキャッシュ、リテラルの扱い、VM と JIT の 高速経路をまとめ、最後に CRuby との実装差異を並べる。共通の前提は README.md、Hash の String キーについては hash.md を参照。

1. 表現

1.1 セルと 32 バイトの inline 閾値

#![allow(unused)]
fn main() {
#[repr(C)]
pub struct RStringInner {
    content: StringContent,   // 先頭固定: JIT が直接アドレッシングする
    ty: Encoding,             // repr(u8)
    cr: Cell<CodeRange>,      // repr(u8)、遅延で埋まる
}
}

バッファは fork した SmallVec<[u8; 32]>（STRING_INLINE_CAP = 32、 lib.rs）で、Array と同じく OFFSET_CAPA / OFFSET_INLINE / OFFSET_HEAP_PTR / OFFSET_HEAP_LEN を JIT に公開するために fork している。 32 バイトまでは 64 バイトの RValue セルの中（malloc 無し）、超えると ヒープにあふれる。inline のあいだは capa スロットが長さを兼ね、あふれると capa は容量で長さはポインタの隣に置かれる。JIT の全 emitter は cmp capa, STRING_INLINE_CAP でこの二重の意味を分岐する。Encoding が u8 ペイロードに収まるサイズに抑えられているのは RValue を 64 バイトに 保つためである。

1.2 共有文字列と copy-on-write

CRuby の STR_SHARED に相当する仕組みがあり、あふれた SmallVec の フィールドに重ねる形で置かれている:

タグが usize::MAX でなく isize::MAX なのは、JIT のインライン bytesize / getbyte が capa > INLINE_CAP を符号付きで比較するため（cmovgt / csel gt）で、正の値にしておけば共有文字列が自動的にヒープ経路に乗る。 その帰結として 読み取り専用のインライン命令は共有検査を一切必要としない。 検査が要るのは書き込み側だけである。

• union StringContent { owned, shared } の判別は先頭の usize を読むだけ。
• Clone: sharer の複製は O(1)（4 語のコピーで同じ root のもう 1 つの sharer）。所有バッファの複製はバイトコピー。
• owned_mut() が唯一の変更の入口で、書き込みはまず uniquify() （見ているバイト列を新しい所有バッファに写す）を通る。これが CoW の 「write」側。JIT 向けには同じものが detach() / runtime::str_detach と して出ている。
• string_substring(parent, start, end) が共有するのは len > 32 かつ 親が既に共有かヒープあふれのときだけ。inline に収まる複製は最大 32 バイトで、root の確保 + GC エッジより安い。
• ensure_shared_root(parent) の 3 ケース: (1) 親が既に sharer → その root を返す（root の連鎖は決して作らない）、(2) 親が frozen → 親自身が root（chilled は該当しない）、(3) 可変でヒープあふれ → バッファを mem::take して隠れた frozen root String を新設し、親を最初の sharer に する。確保をまたぐ瞬間だけ親は空文字列として妥当な状態にあり、 parent.write_barrier(root) が String が持ちうる唯一の外向き参照を記録する。
• string_snapshot(receiver): 正規表現系メソッドが使う frozen で安定な スナップショット。ブロックがレシーバを書き換えても match のビューは 有効なまま。frozen ならそれ自身、共有／あふれなら frozen root（レシーバが 窓なら frozen なサブビュー）、短い inline なら frozen な複製。
• check_string_not_modified（CRuby の str_mod_check）はバイト長だけ で判定する。monoruby は同じ長さの in-place 編集でも CoW detach で再確保 するので、ポインタ比較だと過剰に発火する。

共有ビューを作る側: String#[] / slice / chomp / strip 系 / scan / byteslice / lines / each_line、MatchData#[] / pre_match / post_match / $~ の haystack、Regexp 側の各種（regexp.md）。

GC: sharer は root を mark し（rvalue.rs の STRING アーム）、 young_child_exists は「若い root を持つ sharer」を報告する — 報告しないと minor GC が root を足元から解放する。String は OLD へ昇格可能。

shared_string_tests（string.rs）が overlay のオフセットを smallvec::OFFSET_* と突き合わせ、短いスライスが所有のままであること、sharer のサブ文字列が 同じ root を使うこと、frozen 親が自分自身を root にすること、sharer の clone が安価で独立していることを固定する。

1.3 順序・等価・ハッシュ・C 連携

• PartialEq は as_bytes() の比較（memcmp）。Hash はバイト内容のハッシュで、 String にダイジェストはキャッシュされない（§7）。
• Ord は手書きの prefix 比較で、ループ内の長さ差分岐を避ける。
• nul_terminated_buf_ptr: CoW を先に detach し（C 側が書くかもしれない）、 必要なら reserve(1) して予備容量に NUL を書く。as_bytes / len / hash / 等価は変わらない。Fiddle / FFI ブリッジが使う。
• 容量成長は SmallVec の倍々で、CRuby の rb_str_capa のような調整は無い。 事前サイズ指定は concatenate_string_inner（§4.2）と with_encoding_capacity の 2 箇所。

2. エンコーディングと code range

• CodeRange { Unknown=0, SevenBit=1, Valid=2, Broken=3 } は repr(u8) で 判別値を固定している（JIT が直接書く）。
• Encoding は repr(u8): Ascii8(0), Utf8(1), UsAscii(2), Utf16Le(3), Utf16Be(4), Utf32Le(5), Utf32Be(6), Iso8859(u8), EucJp, Sjis(u8), Iso2022Jp, Other(u8), NamedByte(u8)。先頭 7 つはペイロード無しで、 JIT の << 高速経路の <= 6 判定はこれに対応する。Other は UTF-7 / CP50220/1 / BOM 付き UTF-16/32（ASCII 非互換、コーデック無し、名前だけ 保持）、NamedByte は Big5 / GBK / GB18030 / EUC-KR / Windows-125x / IBM* / KOI8 / TIS-620 / Emacs-Mule など約 38 の ASCII 互換コードページで、 格納と反復は ASCII-8BIT として振る舞う。
• cr は遅延: code_range() が最初の問い合わせで分類して Cell に 入れ、set_encoding が無効化する。Encoding::classify は空なら SevenBit、 ASCII 互換で全バイト < 0x80 なら SevenBit（短絡）、あとはエンコーディング ごと（UTF-8 は str::from_utf8、UTF-16/32 はバイト数の偶奇、EUC-JP / SJIS は *_char_width、ISO-2022-JP は encoding_rs）。
• コンストラクタは「走査する／しない」の対で用意されている: from_str / from_str_scanned、from_string / _scanned、 from_encoding / _scanned、from_vec_scanned（UTF-8 か binary かを同じ 一巡で自動判定）、from_ascii_bytes（呼び出し側が SevenBit を保証）、 from_vec_cr / from_buf_cr（StringBuf に直接組んだバッファをそのまま 採用）、with_encoding_capacity（SevenBit で開始）。方針は「長生きする テンプレートは先に走査（複製が cr をただで継ぐ）、使い捨ては後回し」。
• 追記時の O(1) 畳み込み（extend）が最大の性能修正である。素朴に cr を Unknown に戻すと、10 万回の s << "abcde" ループが CRuby 5.6 ms に 対して約 5.7 s（O(N²)）になった。(SevenBit, SevenBit) → SevenBit、 ({SevenBit, Valid}, {SevenBit, Valid}) → Valid、それ以外 Unknown、の 畳み込みで O(N) に戻る。extend_from_slice_checked / extend_from_slice_merge_cr（pack の buffer:）も同じで、 extend_from_slice_no_validate（append_as_bytes）は意図的に畳まない。
• 部分文字列への伝播 propagated_cr: SevenBit は無条件、Valid は 単バイト系なら無条件、UTF-8 は両端が文字境界のとき、UTF-16/32 は 2/4 バイト整合のとき。UsAscii / EucJp / Sjis / Iso2022Jp と Broken / Unknown の 親は Unknown に落とす。
• set_byte は ASCII バイトを置くときだけ SevenBit キャッシュを保つ （JIT の setbyte が同じ規則を再現する）。
• char_length はバイト指向のエンコーディングと、SevenBit がキャッシュ された UTF-8 / EUC-JP / SJIS で O(1)。UTF-8 の Valid は非継続バイトを数え、 Broken は iter_char_bytes を歩く。
• regex_view / from_mapped_utf8 / needs_byte_mapping: UTF-8 専用の regex クレートをバイト指向エンコーディングにかけるための バイト ↔ U+00XX 代理写像（regexp.md）。
• compatible_encoding / Encoding::compatible は rb_enc_compatible の 移植で、キャッシュ済みの cr を消費して再走査しない。

../encoding_char_iteration_design.md はエンコーディングごとの文字境界層の提案（proposed）で、§2 に現状の RStringInner の穴（EUC-JP / SJIS のバイト単位反復、非 UTF-8 の to_str 退避）の監査がある。ただしその文書は content: Vec<u8> 時代の記述で、 SmallVec / 共有 union への改修より前のものであり、§2 が挙げる反復の穴も すでに埋まっている（EUC-JP / Shift_JIS / Emacs-Mule は precise_mbclen を 持ち、CharByteIter はそれを通る）。

3. リテラル

3.1 fstring プール

Store::frozen_str_pool: HashMap<(Vec<u8>, Encoding), Value> は (bytes, encoding) をキーにしたプログラム全体のプールで（require をまたいで 生き、Store::mark で GC root）、Store::intern_frozen_str が Value::string_from_source_bytes（cr 走査済み）+ set_frozen() で作って 記憶する。目的は CRuby と同じく pragma 下で "abc".equal?("abc") を true に すること。

3.2 # frozen_string_literal: true

emit_string / emit_bytes は pragma 下で emit_frozen_interned → BytecodeInst::FrozenLiteral（そのままロード、複製しない）。pragma が 無ければテンプレート値 + BytecodeInst::Literal で、評価ごとに deep_copy。 emit_literal は is_always_frozen なクラスのリテラルも FrozenLiteral に 回す。source_encoding() は # encoding: マジックコメントを解決し既定は UTF-8。

3.3 chilled リテラル（CRuby 3.4 の移行経路）

pragma の無いファイルのテンプレートは chilled と印を付ける （chill_literal_template）。ただし monoruby 自身の install_root() 配下の ランタイム Ruby は除く（Warning[:deprecated] がインタプリタ内部を指さない ように）。フラグは CHILLED_LITERAL_BIT = 0b1000_0000（意図的に下位バイトの 中 — 以前は GC 年齢フィールドと衝突していた、issue #975）。Symbol#to_s も chilled な String を返す。--debug-frozen-string-literal はリテラルの出自を record_string_origin / string_origin で記録し、エラー表示が参照する。

3.4 非 frozen リテラルの評価: テンプレート + O(1) CoW 複製

Value::value_deep_copy は最初に share_string_buffer(&mut val) を呼ぶ。 テンプレート自身が（1 回だけ）隠れ frozen root の sharer に変わり、以後 の評価ごとの deep_copy は O(len) のバイトコピーではなく O(1) のビュー複製 になり、キャッシュ済みの cr も継ぐ。ERB / heredoc サイズのテンプレートが 動機。chilled（デバッグ時は出自も）は各複製に伝播する。

VM の vm_literal は Value::value_deep_copy への call。JIT の TraceIr::Literal → DeepCopyLit → emit_deep_copy_lit で完全にインライン 確保されるのは Array リテラルだけで、String は deepcopy_literal の call になる。FrozenLiteral は純粋なレジスタロード。

3.5 "lit".freeze の畳み込み（CRuby の opt_str_freeze）

bytecodegen/method_call.rs が、safe-nav でなく・pragma 下でなく （pragma 下ではリテラルが既にインターン済みオブジェクトで Object#freeze は 安い no-op）・メソッドが freeze・引数無し・レシーバが NodeKind::String のときだけ BytecodeInst::StringFreeze(reg, interned) を出す。実行時の string_freeze_literal は String#freeze が未再定義ならインターン済み リテラルをそのまま返し（複製も呼び出しも無し）、再定義されていれば dup + set_chilled_literal + 再定義された freeze を dispatch する。 BOP 表に (STRING_CLASS, "freeze") があり、JIT は basic_op_assumable の もとで BOP 依存を記録して定数ロードにし、再定義は本体を evict、コンパイル時 に再定義済みなら無条件 deopt。

計測: 'abc'.freeze 67.6 → 9.8 ns（YJIT 26）、buf << 'lit'.freeze 73 → 15.9 ns（YJIT 21）。

-"lit"（opt_str_uminus）の畳み込みは無い。 String#-@ は Ruby で frozen? ? self : dup.freeze と定義されていて（builtins/string.rb）、 CRuby の rb_fstring のような重複排除テーブルは無い。String#+@ は chilled フラグに Ruby レベルの述語が無いため Rust のまま。

4. VM の経路

4.1 + / <<

• +（add）はサブクラスのレシーバでも素の String を返す（dup せず 新規に組む）。#to_str が Ruby に再入するので引数を先に変換する。
• <<（shl / shl_inner）は s << s のエイリアスを inner のスナップ ショットで処理し（sharer なら O(1)）、Integer をコードポイントとして 受ける CRuby の rb_str_concat の ASCII 特例（US-ASCII は高位バイトで ASCII-8BIT に自動拡張）、codepoint_bytes によるエンコーディングごとの 符号化（rb_enc_codelen / rb_enc_mbcput 相当、Invalid と OutOfRange で onigmo の 2 つのメッセージを再現）、#to_str 変換中のレシーバの vm.temp_push による root を行う。extern "C" fn string_shl が JIT の 呼ぶフレームレスの入口。

4.2 補間 — ConcatStr

バイトコード側（bytecodegen/expression.rs）: 補間がリテラル断片で 始まらないときは空の seed リテラルを押し、実行時の結合が常にソース エンコーディングから交渉するようにする（pragma 下でも結果が新規の可変 String になる）。リテラル断片はインターン済み frozen テンプレートとして 出す（評価ごとの deep copy ではない）。CRuby も dstr の断片を frozen で 埋め込んでおり、テンプレートのキャッシュ済み cr が結合の逐次交渉に 流れ込むので、大きな断片の分類は一生に 1 回で済む。

実行時（runtime::concatenate_string_inner）の設計:

• 一貫して生バイト（Rust の String を経由すると不正列が U+FFFD に書き 換わる）。
• エンコーディングは最初の String オペランドから seed し、以降は Encoding::compatible で交渉。
• エンコーディングと cr を逐次で追跡する。 以前は交渉のたびに 成長中のバッファを一時 String で包んでオペランドごとにコピーしていて O(N·total) だったのが O(total) になった。
• 結果は String オペランドから事前サイズを決めた StringBuf に直接 組む。短い結果はヒープに触れず、長い結果は確保 1 回で、 RStringInner::from_buf_cr がそのまま採用する。
• Fixnum オペランドはバッファに直接整形する（format_i64 + append_piece）。to_s でヒープ String を作らない。vm.to_s_is_refined で refinement が勝つようゲート。
• ユーザーの to_s が非 String を返せば #<Class:0xADDR> に落とす。

JIT の TraceIr::ConcatStr → AsmInst::ConcatStr → LInst::ConcatStr → emit_concat_str は同じヘルパへの call。

4.3 == / eql? / != / <=> / hash

• ==（=== / eql? は同じ builtin と同じインライン生成器）: string_eq_bool はバイト比較に加えてエンコーディング互換検査を行う （CRuby 準拠: 交渉できないエンコーディングの同一バイト列は不一致）。右辺 が String でなく to_str に応答するなら（store.no_to_str で判定、 to_str 自体は呼ばない）rhs == self を dispatch する。
• != は基本演算（define_basic_op）で、CRuby に String#!= は無いので 上記の逆 dispatch を含む厳密な否定になっている（右辺が to_str と独自 == の両方を持つ場合に素のバイト比較だと乖離する）。
• <=> はバイト比較にエンコーディング序数のタイブレーク（CRuby の rb_enc_index 順）。非 ASCII 内容でだけ効く。
• hash は Value::calculate_hash → プロセスごとの RandomState で seed した SipHash（HASH_STATE、CVE-2011-4815 対策）を from_hash_digest で Fixnum 範囲に畳む。String ごとのハッシュキャッシュは無い。

4.4 []、to_sym、%、その他

• String#[] の Fixnum / Range 形はコピー無しの共有部分文字列。Range は rb_range_beg_len の順（負の正規化 → exclude_end の畳み込み）で、 以前 "abc"[0...0] が折り返していたバグの記録がある。ASCII のみの レシーバは SevenBit キャッシュで char_length が O(1)。
• to_sym / intern は CRuby のシンボルエンコーディング正規化を実装する: ASCII 互換エンコーディングの ASCII のみ内容は US-ASCII に畳む （"a".force_encoding("KOI8-R").to_sym == :a）、US-ASCII / UTF-8 名は 文字列で、他は (bytes, encoding) でインターン。IdentifierTable （id_table.rs）は UTF-8 名の rev_table、バイナリ名の rev_table_bytes、前方の table: Vec<IdentName>、バイトインターンした シンボルの出自エンコーディングを持つ enc_map からなり、 LazyLock<RwLock<_>> のグローバル。IdentId::compare は id の一致で read lock を取る前に短絡する。
• %（rem）は Hash 1 個なら名前参照の源として format_by_args へ （%{name} と %<name>spec の両方）、Array は splat、それ以外は to_ary を試してから包む。Kernel#format と共有。JIT 特殊化は無い。
• * は overflow ガード後 RStringInner::repeat で、cr を再走査せず 解析的に保つ。
• split は $~ の haystack を設定してコピー無しのスナップショットを使い、 非 UTF-8 で空セパレータなら iter_char_bytes の経路。
• lines / each_line はブロックが走る前に全行を実体化する （build_lines）ので、ブロックがレシーバを変えても全ビューが同じ frozen root を指す。
• scan / gsub / sub は先に string_snapshot を取り、各 match 結果は スナップショットの共有ビュー、$~ も同じバッファを共有する。
• Array#pack の buffer: は extend_from_slice_merge_cr、Array#join は from_vec_cr を使う。
• string_alloc_func は空の ASCII-8BIT 文字列を作り、String.new は 汎用の Class#new を通るのでサブクラスの initialize 上書きが効く。

5. JIT の経路

5.1 登録されているインライン生成器

これ以外の String メソッドはインライン化されていない。特に length / empty? / == のバイト比較 emitter は無く、String#length と String#empty? は普通の builtin である。

5.2 == / !=: コンパイル時の定数畳み込み

右辺のクラスがコンパイル時に分かっていて、それが String でも to_str を 持つクラスでもなければ（store.no_to_str(rhs_class, class_version)）、比較 全体をコンパイル時定数の false / true に畳む — 至る所にある str == nil がこれ。クラスは二項演算のインラインキャッシュ由来の推測なので guard_class を出し、後からの（再）定義はインライン dispatch が既に出して いる class-version ガードが捕まえる。結果は state.def_C で登録するので、 値としての利用は抽象状態から読み、分岐での利用は静的に解決される（素の CondBr は真偽で、融合した BinCmpBr は binary_cmp_br で）。no_to_str はクラス × class_version でメモ化され、JIT コンパイル中に global method cache の RefCell が借用中でも呼べるよう、キャッシュしない祖先走査で 解決する。

5.3 bytesize: 型付き LIR マクロ命令

movq d, [b + RVALUE_OFFSET_ARY_CAPA]
cmpq d, STRING_INLINE_CAP
cmovgtq d, [b + RVALUE_OFFSET_HEAP_LEN]
salq d,1 ; orq d,1

共有文字列の capa は isize::MAX と読めるのでヒープ長のロードに回り、 それは SharedContent::len である — 「共有タグは正でなければならない」 要件の出所。aarch64 は csel gt。

5.4 getbyte / setbyte

emit_string_getbyte: 添字の untag、cmp capa, 32 + cmovgt の対で (len, ptr) の inline / heap 選択、cmovs で負添字の補正、符号無し境界 検査（まだ負の添字も同時に捕まえる）、movzxb + Fixnum タグ。範囲外は インラインで nil を返すので while b = s.getbyte(i) の終端で deopt しない。 共有検査は overlay により不要。

emit_string_setbyte: frozen（0b010）／chilled（0b100）のレシーバと 範囲外添字で deopt。共有レシーバは deopt せず detach して再試行する。 s = lit.dup; s.setbyte(..) では共有ミスが慢性化し（dup した文字列ごとに 1 回）、side-exit のエスカレーションが無条件になった今、deopt のたびに 呼び出し元の連鎖全体を歩いて変換してしまう（ruby-xor の退行）。out-of-line 経路は runtime::str_detach（素の malloc + memcpy、Value 確保無し、GC 無し） を呼んで reload に戻る。cr キャッシュはインラインで整合を保つ: SevenBit + バイト < 0x80 は SevenBit のまま、それ以外は STRING_CR_OFFSET に Unknown を書く（RStringInner::set_byte と同じ規則）。

5.5 << — 最大のもの

string_shl_gen は証明済みのレシーバクラスを要求し、引数クラスから StringShlHint（Integer → Fixnum、String → Str、それ以外 Both）を 導いて使わない経路を出さない。レシーバクラスの制限は要らない（String サブクラスも同じ builtin に解決する）。emit_string_shl の doc コメントが 正式な説明で、要点は:

Fixnum バイト経路: 引数が Fixnum、レシーバが frozen / chilled でない、 バイトが 0..=255、エンコーディングタグが STRING_TY_MAX_INLINE_SHL （= UsAscii = 2）以下 — Ascii8 / UTF-8 / US-ASCII では 7 ビットの コードポイントがそのままバイトで、UTF-16/32 は 2/4 バイト、US-ASCII より 先は高速経路で組めない多バイト列がある — 高位バイトはさらに Ascii8 （タグ 0）に絞る。共有レシーバは fallback（この経路は detach しない）。 inline / heap の格納と容量検査（満杯は fallback — 成長で deopt しては いけない）。cr の畳み込み: ASCII バイトはキャッシュを保ち、高位バイトは Unknown を書く。

String 引数経路: 引数が ObjTy::STRING のヒープオブジェクト、レシーバが frozen / chilled でない。タグが等しいときは両方ペイロード無し （<= 6）、不一致のときは両方 ASCII 互換（<= 2）で断片が SevenBit キャッシュ済み、レシーバが SevenBit か Valid のキャッシュ済み — これは Encoding.compatible? がレシーバのエンコーディングに解決するケース （コメントは「erubi のバッファの形」と呼ぶ）。断片の cr が単に未キャッシュ なら fallback するが、ヘルパが分類してキャッシュするので、同じ断片は 2 回目の追記からインラインになる。共有レシーバは out-of-line の str_detach + 再試行で fallback ではない（「共有は dup ごとの出来事で、 高速経路を永久に離れる理由ではない」）。引数は共有でも overlay 経由で 正しく読める。両側の inline / heap 選択、容量検査、バイトコピーループ （s << s は重ならない: 元 [0,len)、先 [len,2len)）、生きているスロット （inline なら capa、あふれなら heap_len）への長さ書き戻し。 cr の畳み込みはレジスタ内で RStringInner::extend と同じ: sub 1 で SevenBit→0、Valid→1、Unknown はラップ、Broken→2 とし、ja 1 つで「整形 でない」を捕まえ、2 つの or で SevenBit か Valid を決める。

fallback は生成コードの中で string_shl(vm, globals, recv, arg) を deopt 無しで末尾呼び出しし、builtin の完全な意味論を運ぶ。

レイアウト定数 STRING_CR_OFFSET / STRING_TY_OFFSET / STRING_TY_MAX_INLINE_SHL / Encoding::tag() は inline_shl_encoding_tags_are_pinned テストが固定する。振る舞いは tests/string_bytes.rs が全ケースでバイト列・エンコーディング・キャッシュ された code range（valid_encoding? / ascii_only? 越しに観測）を CRuby オラクルと突き合わせる。トップレベルの main スクリプトは JIT されないので、 各ホットな追記ループは 20 回の呼び出し閾値を越える def の中に置く必要が ある、とファイル先頭が注意している。

5.6 Hash の String キー

Hash#[] のインライン probe は、キークラスが String ちょうどなら string_digest_c（バイト列の wyhash、挿入時と同じ）と string_key_eq_c （同一性 → STRING×STRING バイト比較）を葉ヘルパにして機械語で探索する。 再定義された String#hash はバケッティングに一切使われない。frozen String は inline（≤ 3 ペア）Hash のキーとして許され、リテラルキーも h["k"] = v の 格納キー（Value::frozen_hash_key が複製して freeze）も frozen なので {"content-type" => "text/plain"} は boxed map を作らない（134 → 57 ns）。 詳細は hash.md §1.1、§1.3、§4.2。

6. Ruby で書かれているメソッド

builtins/string.rb:

• include Comparable は between? / clamp を得るためだけ。順序演算子 は native のままで、クラス自身のメソッドがモジュールより勝つので < / <= / > / >= は遅い <=> 経由に落ちない。
• to_s / to_str、insert、prepend、chop / chop!、delete_suffix / !、partition / rpartition、codepoints / each_codepoint、clear （bytesplice 経由）、upto。
• concat / append は rb_str_concat_multi の実装で、引数が 2 つ以上なら 先にバッファに集めてからつなぐので、レシーバをエイリアスする引数は 入口の値で寄与する（str.concat str, str は 4 倍でなく 3 倍）。
• each_byte は明示的に性能上の選択で、bytes.each(&block) でなく素の while ループ。前者は bytesize 個の Array と Proc を呼び出しごとに作って いた。ここでは JIT が bytesize / getbyte / yield をインライン化し、 「バイトあたり約 3 倍速い」。
• upto は CRuby の 2 つの特例（全桁数字の端点は整数として、1 文字 ASCII の 端点はバイトで反復）を再現する。
• -@ / dedup は frozen? ? self : dup.freeze。重複排除テーブル無し。 +@ は chilled に Ruby レベルの述語が無いため Rust に残っている。

7. CRuby との実装差異

8. テストと関連文書