hakorune/docs/development/current/main/phases/phase-132/README.md

# Phase 132: Exit Values Parity (VM == LLVM)

**Date**: 2025-12-15  
**Status**: ✅ Done  
**Scope**: ループ exit 値（exit PHI / boundary）が VM/LLVM で一致することを固定する（Pattern 1 と Case C を含む）

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## 背景

最小ケース:

```nyash
static box Main {
  main() {
    local i = 0
    loop(i < 3) { i = i + 1 }
    return i  // 期待: 3
  }
}
```

- VM: `RC: 3` ✅
- LLVM: `Result: 0` ❌（修正前）

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## 根本原因（2層）

### 1) JoinIR/Boundary 層: exit 値が境界を通っていない

- Pattern 1 の JoinIR で `k_exit` に渡す args が空のままだと、exit 側でホストの `variable_map["i"]` が更新されない。
- その結果 `return i` が初期値（0）を返し得る。

### 2) LLVM Python 層: PHI の SSOT が壊れている

- `phi.basic_block` が llvmlite で確定前は `None` になり得るため、PHI を落とす filter を信頼できない。
- `builder.vmap` にある PHI placeholder を、Pass A の “sync created values” が上書きしてしまい、`ret` が PHI ではなく `0` を参照することがある。

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## 修正内容

### JoinIR/Boundary 層（exit 値を明示的に渡す）

- `src/mir/join_ir/lowering/simple_while_minimal.rs`
  - `Jump(k_exit, [i_param])` として exit 値を渡す
- `src/mir/builder/control_flow/joinir/patterns/pattern1_minimal.rs`
  - `LoopExitBinding` を作成して `with_exit_bindings()` で境界に設定

### LLVM Python 層（PHI SSOT を保護する）

- `src/llvm_py/builders/block_lower.py`
  - PHI filtering を `predeclared_ret_phis` ベースにし、`phi.basic_block` 依存を排除
  - `builder.vmap` の既存 PHI（placeholder）を上書きしない（PHI を SSOT として保護）

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## 検証

- `/tmp/p1_return_i.hako` が VM/LLVM で `3` を返す
- `NYASH_LLVM_STRICT=1` でも “miss→0” に落ちない（Fail-Fast が維持される）

詳細ログ:
- `docs/development/current/main/investigations/phase132-llvm-exit-phi-wrong-result.md`

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## 追加: Phase 132-P2（Case C）Exit PHI ValueId collision fix

Case C（`apps/tests/llvm_stage3_loop_only.hako`）の LLVM EXE 検証で、
**exit PHI の ValueId 衝突**が原因で `Result: 0` になる問題が見つかった。

### Root Cause

- `src/mir/builder/control_flow/joinir/merge/exit_phi_builder.rs` が
  PHI dst の割り当てに `builder.value_gen.next()`（module-level）を使っており、
  同一関数内で ValueId が衝突し得た。

### Fix

- PHI dst の割り当てを `func.next_value_id()`（function-level）へ統一。

コミット:
- `bd07b7f4 fix(joinir): Phase 132-P2 - Exit PHI ValueId collision fix`

### Verification

- Pattern 1: VM/LLVM ともに `3`
- Case C: VM/LLVM ともに `Result: 3`

調査ログ:
- `docs/development/current/main/investigations/phase132-case-c-llvm-exe.md`

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## 追加: Phase 132-P3（debug-only）Exit PHI collision early detection

同種の ValueId 衝突が “LLVM 実行時” にしか露見しないと切り分けコストが高いので、
JoinIR merge の契約検証（debug build）で **早期に Fail-Fast** する検証 Box を追加した。

- 検証: `verify_exit_phi_no_collision()`
- 実装: `src/mir/builder/control_flow/joinir/merge/contract_checks.rs`
- 呼び出し元: `verify_exit_line(...)`（`#[cfg(debug_assertions)]`）

検出例（概念）:
- `bb0: %1 = const 0`
- `exit block: %1 = phi ...`（衝突）

期待される振る舞い:
- debug build では compile/run 中に panic で即停止（原因と修正案が出る）
- release build の既定挙動は変えない（検証は `debug_assertions` のみ）

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## 追加: Phase 132-P1（LLVM Python）FunctionLowerContext Box

Phase 131–132 で顕在化した「関数間の状態漏洩（block id / value id の衝突）」を、
tuple-key の小手先ではなく **構造で根治**するために、関数ローカル状態を 1 箱に隔離した。

- 実装: `src/llvm_py/context/function_lower_context.py`
- 統合: `src/llvm_py/builders/function_lower.py`

箱の責務（SSOT）:
- `block_end_values`（snapshot）
- `def_blocks`
- `jump_only_blocks`
- `phi_manager`
- resolver caches（i64/ptr/f64/end_i64 など）

狙い:
- 関数単位で state を自動破棄し、cross-function collision を "起こせない構造" にする
- 追加の手動クリアや tuple-key を不要にする

### Phase 132-P2 Follow-up: Dict ctx Cleanup

完成: SSOT 統一を完全化するため、`src/llvm_py/builders/function_lower.py` の
`builder.ctx = dict(...)` を削除し、FunctionLowerContext への統一を完成させた。

- 削除: lines 313-330（dict ctx の作成と `builder.resolver.ctx` の割り当て）
- 入口: `instruction_lower.py` の全ハンドラが既に `context=owner.context` で呼び出されているため、
  manual ctx dict は不要
- テスト追加: `phase132_multifunc_isolation_min.hako`（f(2) + f(3) = 5 を exit code で検証）

**状態**:
- ✅ Dict ctx 削除
- ✅ Instruction handlers は `context=owner.context` で統一
- ✅ Multi-function isolation test Case C 追加（smoke test phase132_exit_phi_parity.sh）