docs: add loop canonicalizer SSOT + MirBuilder entrypoint

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2025-12-16 04:37:47 +09:00
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@ -0,0 +1,81 @@
# Loop Canonicalizer設計 SSOT
Status: Design (P0)
Scope: ループ形の組み合わせ爆発を抑えるための “前処理” の設計fixture/shape guard/fail-fast と整合)
Related:
- SSOT (契約/不変条件): `docs/development/current/main/joinir-architecture-overview.md`
- SSOT (地図/入口): `docs/development/current/main/design/joinir-design-map.md`
- SSOT (パターン空間): `docs/development/current/main/loop_pattern_space.md`
## 目的
- 実アプリ由来のループ形を、fixture + shape guard + Fail-Fast の段階投入で飲み込む方針を維持したまま、
“パターン数を増やさない” 形でスケールさせる。
- ループ lowerer が「検出 + 正規化 + merge 契約」を同時に背負って肥大化するのを防ぎ、責務を前処理に寄せる。
## 推奨配置(結論)
**おすすめ**: `AST → LoopSkeleton → JoinIR(Structured)` の前処理として Canonicalizer を置く。
- 「組み合わせ爆発」が Pattern 検出/shape guard の手前で起きるため、Normalized 変換だけでは吸収しきれない。
- LoopSkeleton を SSOT にすると、lowerer は “骨格を吐く” だけの薄い箱になり、Fail-Fast の理由が明確になる。
代替案(参考):
- `Structured JoinIR → Normalized JoinIR` を実質 Canonicalizer とみなす(既存延長)。
ただし「検出/整理の肥大」は Structured 生成側に残りやすい。
## LoopSkeletonSSOT になる出力)
Canonicalizer の出力は “ループの骨格” に限る。例示フィールド:
- `steps: Vec<Step>`
- `HeaderCond`(あれば)
- `BodyInit`body-local 初期化を分離するなら)
- `BreakCheck` / `ContinueCheck`(あれば)
- `Updates`carrier 更新規則)
- `Tail`(継続呼び出し/次ステップ)
- `carriers: Vec<CarrierSlot>`loop var を含む。役割/更新規則/境界通過の契約)
- `exits: ExitContract`break/continue/return の有無と payload
- `captured: Vec<CapturedSlot>`(外側変数の取り込み)
- `derived: Vec<DerivedSlot>`digit_pos 等の派生値)
## Capability Guardshape guard の上位化)
Skeleton を生成できても、lower/merge 契約が成立するとは限らない。
そこで `SkeletonGuard` を “Capability の集合” として設計する。
例:
- `RequiresConstStepIncrement`i=i+const のみ)
- `BreakOnlyOnce` / `ContinueOnlyInTail`
- `NoSideEffectInHeader`header に副作用がない)
- `ExitBindingsComplete`(境界へ渡す値が過不足ない)
未達の場合は Fail-Fast理由を `RoutingDecision` に載せる)。
## RoutingDecision理由の SSOT
Canonicalizer は “できない理由” を機械的に返す。
- `RoutingDecision { chosen, missing_caps, notes, error_tags }`
- `missing_caps` は定型の語彙で出す(ログ/デバッグ/統計で集約可能にする)
## Corpus / Signature拡張のための仕組み
将来の規模増加に備え、ループ形の差分検知を Skeleton ベースで行えるようにする。
- `LoopSkeletonSignature = hash(steps + exit_contract + carrier_roles + required_caps)`
- 既知集合との差分が出たら “fixture 化候補” として扱う(設計上の導線)。
## 実装の境界(非目標)
- 新しい言語仕様/ルール実装はしない(既存の意味論を保つ)。
- 非 JoinIR への退避prohibited fallbackは導入しない。
- 既定挙動は変えない(必要なら dev-only で段階投入する)。
## 追加・変更チェックリスト
- [ ] 追加するループ形を最小 fixture に落とす(再現固定)
- [ ] LoopSkeleton の差分steps/exits/carriersを明示する
- [ ] 必要 Capability を列挙し、未達は Fail-Fast理由が出る
- [ ] 既存 smoke/verify が退行しないquick は重くしない)