feat(joinir): Phase P2-P4 Loop Pattern boxification

- P2: Create loop_patterns/ module structure
  - common.rs: shared helpers (ParsedProgram, LoopContext, etc.)
  - simple.rs: generic loop lowering
  - filter.rs, print_tokens.rs: delegate to simple
  - break_pattern.rs, continue_pattern.rs: new modules

- P3: Create LoopFrontendBinding layer
  - Separate function name detection from pattern lowering
  - detect_loop_pattern() for pattern classification

- P4: Break/Continue pattern migration
  - Move Break/Continue handling from loop_patterns_old.rs
  - Add LoopPattern::Break and LoopPattern::Continue variants

- Design: 3-layer architecture
  - LoopFrontendBinding: function name → LoopPattern
  - loop_patterns: LoopPattern → JoinIR
  - Bridge/VM: Box semantics

All 56 JoinIR tests pass.

🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code)

Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
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2025-11-29 09:04:18 +09:00
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@ -0,0 +1,230 @@
# Phase P2: Loop Pattern enum化 実装計画書
## 目次
1. [現状分析](#1-現状分析)
2. [LoopPattern enum 設計案](#2-looppattern-enum-設計案)
3. [モジュール構造案](#3-モジュール構造案)
4. [削減見込み](#4-削減見込み)
5. [実装ステップ](#5-実装ステップ)
6. [リスク評価](#6-リスク評価)
7. [テスト戦略](#7-テスト戦略)
8. [チェックリスト](#8-チェックリスト)
---
## 1. 現状分析
### 1.1 対象ファイル概要
**ファイル**: `src/mir/join_ir/frontend/ast_lowerer/loop_patterns.rs`
**行数**: 895行
**主要関数**:
1. `lower_loop_with_break_continue()` (43行) - **ディスパッチャー**
2. `lower_loop_case_a_simple()` (329行) - **Simple pattern**
3. `lower_loop_break_pattern()` (202行) - **Break pattern**
4. `lower_loop_continue_pattern()` (241行) - **Continue pattern**
### 1.2 ループパターンの分類
| パターン | 条件 | 関数 | 行数 | 複雑度 |
|---------|------|------|------|--------|
| **Simple** | `!has_break && !has_continue` | `lower_loop_case_a_simple()` | 329 | 高 |
| **Break** | `has_break && !has_continue` | `lower_loop_break_pattern()` | 202 | 中 |
| **Continue** | `has_continue && !has_break` | `lower_loop_continue_pattern()` | 241 | 中 |
| **Mixed** | `has_break && has_continue` | panic! | 0 | 未実装 |
### 1.3 P1 との比較
| 項目 | P1 (If Handler) | P2 (Loop Patterns) |
|------|-----------------|-------------------|
| **対象ファイル** | `stmt_handlers.rs` | `loop_patterns.rs` |
| **元の行数** | 154行 | 895行 |
| **パターン数** | 5個 | 4個1個未実装 |
| **最大パターン** | 57行 | 329行 |
| **共通処理** | 少ない | 多い(~85行 |
---
## 2. LoopPattern enum 設計案
```rust
/// ループパターンの分類
#[derive(Debug, Clone, PartialEq, Eq)]
pub enum LoopPattern {
/// Simple pattern: 条件付きループbreak/continue なし)
Simple {
cond_expr: Value,
has_me: bool,
external_refs: Vec<(String, ValueId)>,
},
/// Break pattern: 早期 return ループ
Break {
break_cond_expr: Value,
},
/// Continue pattern: 条件付きスキップループ
Continue {
loop_cond_expr: Value,
continue_cond_expr: Value,
},
/// Mixed pattern: break と continue 両方(未実装)
Mixed {
_marker: (),
},
}
```
---
## 3. モジュール構造案
```
src/mir/join_ir/frontend/ast_lowerer/
├── loop_patterns.rs (縮小版: ~60行)
└── loop_patterns/
├── mod.rs (~50行)
├── pattern.rs (~180行) - パターン検出ロジック
├── common.rs (~150行) - 共通処理ヘルパー
├── lowering/
│ ├── mod.rs (~30行)
│ ├── simple.rs (~180行)
│ ├── break_pattern.rs (~120行)
│ ├── continue_pattern.rs (~140行)
│ └── mixed.rs (~30行)
└── tests.rs (~150行)
```
---
## 4. 削減見込み
| カテゴリ | Before | After | 削減 | 削減率 |
|---------|--------|-------|------|--------|
| **loop_patterns.rs** | 895 | 60 | -835 | **-93.3%** |
| **新規モジュール** | 0 | 1,090 | +1,090 | - |
| **純増減** | 895 | 1,150 | +255 | +28.5% |
### P1 との比較
| 項目 | P1 (If Handler) | P2 (Loop Patterns) |
|------|-----------------|-------------------|
| **削減率** | 93.5% | 93.3% |
| **新規コスト** | +336行 (+218%) | +255行 (+28.5%) |
**P2 の優位性**: 共通処理の再利用により、新規コストが P1 より効率的
---
## 5. 実装ステップ
### Step 1: 基礎インフラ構築3-4時間
- ディレクトリ構造作成
- `loop_patterns/mod.rs` 作成
- `loop_patterns/pattern.rs` 実装LoopPattern enum + 検出ロジック)
- `loop_patterns/common.rs` 実装(共通処理ヘルパー)
### Step 2: 各パターン lowering 実装6-8時間
1. Break pattern (2時間)
2. Continue pattern (2.5時間)
3. Simple pattern (3時間) - 最複雑
4. Mixed pattern (0.5時間)
5. lowering/mod.rs 統合 (1時間)
### Step 3: loop_patterns.rs リファクタリング1-2時間
- 895行 → 60行に削減
- パターン検出 → lowering 委譲
### Step 4: テスト追加2-3時間
- パターン検出テスト: 10個
- 共通処理テスト: 5個
- lowering テスト: 12個
- 統合テスト: 5個
### Step 5: 統合・検証1-2時間
- 既存テスト全通過
- 回帰テスト11個の .hako ファイル)
**総推定時間**: 13-19時間
---
## 6. リスク評価
### 6.1 P1 より複雑な点
1. **Simple pattern の複雑性**
- me/external_refs の動的パラメータ計算
- P1 最大57行 vs P2 最大329行5.8倍)
2. **共通処理の量**
- 3関数構造生成entry/loop_step/k_exit
- P1: 共通処理ほぼなし vs P2: 150行
3. **Phase 52/56 機能の保持**
- me パラメータ対応
- external_refs 対応filter/map
### 6.2 回避策
環境変数制御による段階的移行P1 と同じ戦略)
---
## 7. テスト戦略
### 7.1 回帰テストリスト
```bash
# 基本ループ
apps/tests/loop_min_while.hako
apps/tests/joinir_min_loop.hako
# Break pattern
apps/tests/loopform_break_and_return.hako
apps/tests/nested_loop_inner_break_isolated.hako
# Continue pattern
apps/tests/loop-continue-demo/main.hako
apps/tests/loopform_continue_break_scan.hako
```
---
## 8. チェックリスト
### 基礎インフラ (Step 1)
- [ ] ディレクトリ構造作成完了
- [ ] `loop_patterns/mod.rs` 作成完了
- [ ] `loop_patterns/pattern.rs` 実装完了
- [ ] `loop_patterns/common.rs` 実装完了
### パターン lowering (Step 2)
- [ ] `lowering/break_pattern.rs` 実装完了
- [ ] `lowering/continue_pattern.rs` 実装完了
- [ ] `lowering/simple.rs` 実装完了
- [ ] `lowering/mixed.rs` 実装完了
### リファクタリング (Step 3)
- [ ] `loop_patterns.rs` 修正完了895行 → 60行
- [ ] 既存テスト全通過
### テスト (Step 4)
- [ ] パターン検出テスト10個
- [ ] 共通処理テスト5個
- [ ] lowering テスト12個
### 統合・検証 (Step 5)
- [ ] 全ユニットテスト通過
- [ ] 既存回帰テスト通過
- [ ] パフォーマンス劣化なし
---
**作成日**: 2025-11-29
**Phase**: P2 (Loop Pattern enum化)
**前提**: P1 (If Handler 箱化モジュール化) 完了
**作成者**: Claude Code + Task agent (Plan mode)