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# 論文D: Box指向言語におけるSSA形式の実践的構築
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- タイトル（案）: Practical SSA Construction for a Box-Oriented Language
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- 略称: Nyash SSA Paper
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- ステータス: 執筆中（実装経験を基に）
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## 要旨
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Box指向言語NyashのLLVMバックエンドにおけるSSA（Static Single Assignment）形式構築の実践的課題と解決策を提示する。特に、動的型付けBox言語特有のPHI配置問題、BuilderCursorによる位置管理、sealed SSAアプローチの適用について、実装の困難と工夫を詳述する。
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## 位置づけ
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- **論文A（MIR14）**: 箱理論とMIR設計（哲学→実装）
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- **論文B（Nyash）**: 言語設計と実行モデル
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- **論文D（本稿）**: SSA構築の実践的アルゴリズム ← ここ
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- **論文E（LoopForm）**: 制御フロー正規化の革新
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## 主要貢献
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1. **PHI配置の実践的課題**
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- 複雑な制御フローでのdominance違反
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- Box（i64 handle）とptr型の混在問題
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- 未定義値とゼロ合成の設計判断
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2. **BuilderCursor設計**
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- 終端後挿入の構造的防止
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- with_blockによる位置管理の分離
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- closed状態の明示的追跡
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3. **Sealed SSAの段階的導入**
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- block_end_valuesによるスナップショット
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- pred/succ関係の正規化
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- 段階的なPHI配線戦略
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## 実装からの教訓
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### 1. 実際に遭遇した問題
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- `dep_tree_min_string.nyash`での複雑なループ構造
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- 文字列処理での頻繁な型変換（handle↔ptr）
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- esc_json関数での深いネスト制御フロー
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### 2. 解決アプローチ
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- 環境変数によるデバッグ制御（NYASH_LLVM_TRACE_PHI）
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- 段階的なsealed SSA導入（NYASH_LLVM_PHI_SEALED）
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- ゼロ値合成による安全なフォールバック
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### 3. 未解決課題
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- 完全なdominance保証の実現
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- 最適なPHI最小化アルゴリズム
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- LoopFormとの統合戦略
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## 章構成（案）
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1. **Introduction**: Box言語でのSSA構築の特殊性
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2. **Background**: SSA形式とLLVM IRの基礎
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3. **Challenges**: Nyash特有の問題（Box型、動的性）
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4. **BuilderCursor**: 位置管理の新手法
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5. **Sealed SSA**: 段階的導入と実装
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6. **Evaluation**: 実プログラムでの評価
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7. **Related Work**: 他言語のSSA構築との比較
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8. **Conclusion**: 教訓と将来展望
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## 実験データ
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- 対象プログラム: `dep_tree_min_string.nyash`
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- メトリクス: PHI数、ゼロ合成回数、verifyエラー率
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- 比較: sealed ON/OFF、LoopForm有無
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## 関連ファイル
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- 実装: `src/backend/llvm/compiler/codegen/`
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- テスト: `apps/selfhost/tools/dep_tree_min_string.nyash`
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- ログ: PHI配線トレース、dominance違反箇所
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*Note: この論文は現在進行中のLLVM実装の苦闘から生まれた実践的研究である。*
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