# 機能設計書 142-sum

## 概要

本ドキュメントは、Hack Standard Library (HSL) の `Math\sum` 関数の機能設計を定義する。整数コレクションの合計を計算する関数である。

### 本機能の処理概要

**業務上の目的・背景**：数値計算やデータ処理において、整数値の合計を求めることは最も基本的な集約操作の一つである。本機能は、整数コレクションに対して効率的に合計値を計算する手段を提供し、型安全性を保証しながら整数オーバーフローを考慮した実装を行う。

**機能の利用シーン**：売上集計、カウント集計、スコア計算、配列要素の総和計算など、整数値の合計が必要なあらゆる場面で利用される。

**主要な処理内容**：
1. Traversableの各要素を順次取得
2. 各要素を整数にキャストして累積加算
3. 合計値を整数として返却

**関連システム・外部連携**：外部システムとの連携はない。純粋な計算処理関数である。

**権限による制御**：権限による制御は存在しない。

## 関連画面

| 画面No | 画面名 | 関連種別 | 関連する操作・処理 |
|--------|--------|----------|------------------|
| - | 該当なし | - | 本プロジェクトはUIを持たないライブラリ |

## 機能種別

計算処理

## 入力仕様

### 入力パラメータ

| パラメータ名 | 型 | 必須 | 説明 | バリデーション |
|-------------|-----|-----|------|---------------|
| $traversable | Traversable<int> | Yes | 合計を計算する整数コレクション | 型による静的チェックのみ |

### 入力データソース

関数呼び出し時の引数（整数を含むTraversable型のコレクション）

## 出力仕様

### 出力データ

| 項目名 | 型 | 説明 |
|--------|-----|------|
| 戻り値 | int | 整数の合計値 |

### 出力先

関数の戻り値として返却

## 処理フロー

### 処理シーケンス

```
1. 結果変数を0で初期化
   └─ $result = 0
2. Traversableの各要素をループ
   └─ foreach ($traversable as $value)
3. 各要素を整数にキャストして加算
   └─ $result += (int)$value
4. 合計値を返却
   └─ return $result
```

### フローチャート

```mermaid
flowchart TD
    A[開始] --> B[result = 0]
    B --> C{次の要素あり?}
    C -->|Yes| D[要素を整数にキャスト]
    D --> E[result に加算]
    E --> C
    C -->|No| F[result を返却]
    F --> G[終了]
```

## ビジネスルール

### 業務ルール

| ルールNo | ルール名 | 内容 | 適用条件 |
|---------|---------|------|---------|
| BR-142-1 | 空コレクション | 空のコレクションに対しては0を返す | 要素数が0の場合 |
| BR-142-2 | 整数キャスト | 各要素は(int)でキャストされる | すべての要素に対して |
| BR-142-3 | 整数型返却 | 戻り値は必ず整数型 | 常時 |

### 計算ロジック

- 累積加算: `$result += (int)$value`
- 初期値: 0

## データベース操作仕様

該当なし（データベース操作を行わない純粋関数）

## エラー処理

### エラーケース一覧

| エラーコード | エラー種別 | 発生条件 | 対処方法 |
|------------|----------|---------|---------|
| - | 型エラー | 非整数型の要素が含まれる場合 | 静的型チェックにより防止 |

### リトライ仕様

該当なし

## トランザクション仕様

該当なし（データベース操作を行わない）

## パフォーマンス要件

- 時間計算量: O(n) - 全要素を1回走査
- 空間計算量: O(1) - 追加メモリは定数

## セキュリティ考慮事項

- 純粋関数であり、副作用がないため特別なセキュリティ考慮は不要
- `[]`: 純粋コンテキストで実行可能

## 備考

- float値の合計が必要な場合は`Math\sum_float()`を使用する
- 整数オーバーフローの可能性がある大きな値を扱う場合は注意が必要

---

## コードリーディングガイド

本機能を理解するために参照すべきファイルと、推奨する読み解き順序を以下に示す。

### 推奨読解順序

#### Step 1: データ構造を理解する

本関数はシンプルな整数コレクション（Traversable<int>）を受け取り、intを返す。

| 順序 | ファイル | パス | 読解ポイント |
|-----|---------|------|-------------|
| 1-1 | containers.php | `src/math/containers.php` | Traversable<int>型の入力、int型の出力を確認 |

**読解のコツ**: Hackの`Traversable`は反復可能な任意のコレクションを表す。`vec`、`dict`、`keyset`、イテレータなどを受け付ける。

#### Step 2: エントリーポイントを理解する

| 順序 | ファイル | パス | 読解ポイント |
|-----|---------|------|-------------|
| 2-1 | containers.php | `src/math/containers.php` | sum関数の定義（146-154行目） |

**主要処理フロー**:
1. **149行目**: `$result = 0` で結果変数を初期化
2. **150行目**: `foreach ($traversable as $value)` でループ開始
3. **151行目**: `$result += (int)$value` で要素を加算
4. **153行目**: `return $result` で合計を返却

#### Step 3: 関連関数との比較

| 順序 | ファイル | パス | 読解ポイント |
|-----|---------|------|-------------|
| 3-1 | containers.php | `src/math/containers.php` | sum_float関数（161-169行目）との違いを確認 |

**主要な違い**:
- **sum**: 入力Traversable<int>、出力int、(int)キャスト
- **sum_float**: 入力Traversable<T as num>、出力float、(float)キャスト

### プログラム呼び出し階層図

```
Math\sum($traversable)
    |
    +-- foreach ループ
    |       └─ 各要素を(int)キャストして累積加算
    |
    +-- return $result
```

### データフロー図

```
[入力]                   [処理]                      [出力]

Traversable<int> ───> foreach ループ ───> 累積加算
        |                  │
        v                  v
    各要素 ────────> (int)キャスト ───> $result
                          │
                          v
                    int ────────> 戻り値
```

### 関連ファイル一覧

| ファイル | パス | 種別 | 役割 |
|---------|------|------|------|
| containers.php | `src/math/containers.php` | ソース | sum関数、sum_float関数の定義 |
| MathContainersTest.php | `tests/math/MathContainersTest.php` | テスト | sum関数のテストケース |
