docs: Phase 191 completion + Phase 192 Complex addend design
- Updated joinir-architecture-overview.md: - Phase 191 body-local init integration complete - Phase 192 Complex addend normalization strategy - Updated CURRENT_TASK.md: Phase 191 complete with results - Created phase192-complex-addend-design.md: - ComplexAddendNormalizer design (temp variable decomposition) - Integration with LoopUpdateAnalyzer and Pattern2 - No changes to emission layer (reuses existing boxes) 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
nyash-codex
@ -245,13 +245,18 @@
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- **E2E 結果**: `phase190_atoi_impl.hako` → 12 ✅、`phase190_parse_number_impl.hako` → 123 ✅
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- ExitLine contract Verifier 追加（`#[cfg(debug_assertions)]`）
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- **残課題**: body-local 変数 assignment は JoinIR 未対応（Phase 191 で対応）
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- [ ] **Phase 191: Body-Local Init & Update Lowering Integration**
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- **目的**: LoopBodyLocalEnv / UpdateEnv / LoopBodyLocalInitLowerer を Pattern2/4 に本番統合
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- 191-1: 対象ケース選定（body-local が原因で JoinIR OFF な代表ループ 1 本）
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- 191-2: LoopBodyLocalInitLowerer の Pattern2 統合（init emission 位置は body 先頭）
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- 191-3: UpdateEnv 統合確認（ConditionEnv + LoopBodyLocalEnv 両方から解決）
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- 191-4: E2E テスト（body-local 版 _atoi で期待値確認）
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- 191-5: ドキュメント更新（phase184/186.md + CURRENT_TASK）
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- [x] **Phase 191: Body-Local Init & Update Lowering Integration** ✅ (2025-12-09)
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- **目的**: LoopBodyLocalEnv / UpdateEnv / LoopBodyLocalInitLowerer を Pattern2 に本番統合完了
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- 191-1: 対象ケース選定 → `phase191_body_local_atoi.hako` 作成 ✅
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- 191-2: LoopBodyLocalInitLowerer の Pattern2 統合（init emission 位置は body 先頭）✅
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- 191-3: UpdateEnv 統合確認（ConditionEnv + LoopBodyLocalEnv 両方から解決）✅
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- 191-4: E2E テスト → 期待値 123 出力確認 ✅
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- 191-5: ドキュメント更新 ✅
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- **成果**:
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- 対応済み init 式: 整数リテラル、変数参照、二項演算（`local digit = i + 1`）
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- UpdateEnv 優先順位: ConditionEnv（高）→ LoopBodyLocalEnv（フォールバック）
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- ValueId 二重割当問題を修正（空の LoopBodyLocalEnv を InitLowerer に委譲）
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- **テスト**: phase191_body_local_atoi.hako → 123 ✅、退行なし
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- [ ] Phase 192: Complex addend 対応
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- `v = v * 10 + f(x)` のような method call を含むパターン
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- addend を事前計算して temp に格納
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@ -169,11 +169,12 @@ JoinIR ラインで守るべきルールを先に書いておくよ：
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- else-continue を then-continue へ正規化し、Select ベースの continue を簡潔にする。
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- ループ本体で実際に更新されるキャリアだけを抽出（Pattern 4 で不要キャリアを排除）。
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- **LoopBodyLocalEnv / UpdateEnv / CarrierUpdateEmitter（Phase 184）**
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||||
- **LoopBodyLocalEnv / UpdateEnv / CarrierUpdateEmitter（Phase 184, 191統合完了）**
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- ファイル:
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- `src/mir/join_ir/lowering/loop_body_local_env.rs`
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- `src/mir/join_ir/lowering/update_env.rs`
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- `src/mir/join_ir/lowering/carrier_update_emitter.rs`
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- `src/mir/join_ir/lowering/loop_with_break_minimal.rs`（Phase 191統合）
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- 責務:
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- **LoopBodyLocalEnv**: ループ本体で宣言された body-local 変数の名前→ValueId マッピングを管理（箱化設計）。
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- **UpdateEnv**: 条件変数（ConditionEnv）と body-local 変数（LoopBodyLocalEnv）を統合した変数解決層。
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@ -181,10 +182,13 @@ JoinIR ラインで守るべきルールを先に書いておくよ：
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- **CarrierUpdateEmitter**: UpdateExpr を JoinIR 命令に変換する際、UpdateEnv を使用して body-local 変数をサポート。
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- `emit_carrier_update_with_env()`: UpdateEnv 版（Phase 184 新規）
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- `emit_carrier_update()`: ConditionEnv 版（後方互換）
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- **LoopBodyLocalInitLowerer**: Phase 191 で Pattern2 に統合完了。
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- 対応済み init 式: 整数リテラル、変数参照、二項演算（`local digit = i + 1`）
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- UpdateEnv の優先順位により ConditionEnv → LoopBodyLocalEnv の順で変数解決
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- 設計原則:
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- **箱理論**: 各 Box が単一責任を持ち、境界明確。
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- **決定性**: BTreeMap 使用で一貫した順序保証（PHI 生成の決定性）。
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- **保守的**: Pattern5 (Trim) は対象外、Phase 185 で統合予定。
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- **Phase 192予定**: Complex addend（`v = v*10 + f(x)`）は Normalizer で temp に落としてから NumberAccumulation に載せる。
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### 2.3 キャリア / Exit / Boundary ライン
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@ -489,18 +493,19 @@ JoinIR は Rust 側だけでなく、将来的に .hako selfhost コンパイラ
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- ✅ JoinIRVerifier: デバッグビルドで契約検証
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- ✅ ExitLine Contract Verifier: PHI 配線検証（Phase 190-impl-D）
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### 7.2 残タスク（Phase 191+ で対応予定）
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### 7.2 残タスク（Phase 192+ で対応予定）
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1. **body-local 変数の init + update lowering（Phase 186/191 ライン）**
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- `local digit = s[i] - '0'` のような body-local 変数の JoinIR/MIR 生成
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- LoopBodyLocalEnv / UpdateEnv インフラは Phase 184 で実装済み
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- Pattern2/4 への統合が残タスク
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1. **✅ body-local 変数の init + update lowering** → Phase 191 完了
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- `local digit = i + 1` のような body-local 変数の JoinIR/MIR 生成完了
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- 対応済み: 整数リテラル、変数参照、二項演算
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- テスト: `phase191_body_local_atoi.hako` → 期待値 123 ✅
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2. **Complex addend 対応（Phase 191+）**
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2. **Complex addend 対応（Phase 192）**
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- `v = v * 10 + digits.indexOf(ch)` のような method call を含む NumberAccumulation
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- 現状は Fail-Fast で拒否、将来的に addend を事前計算して temp に格納
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- 方針: ComplexAddendNormalizer で `temp = f(x)` に分解してから NumberAccumulation に載せる
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||||
- 現状は Fail-Fast で拒否
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3. **JsonParser 残り複雑ループ・selfhost ループへの適用**
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||||
3. **JsonParser 残り複雑ループ・selfhost ループへの適用（Phase 193+）**
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- `_parse_array` / `_parse_object`（P4 Continue + 複数 MethodCall）
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- `_unescape_string`（複雑なキャリア + flatten）
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- selfhost `.hako` コンパイラの全ループを JoinIR で処理
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461
docs/development/current/main/phase192-complex-addend-design.md
Normal file
461
docs/development/current/main/phase192-complex-addend-design.md
Normal file
@ -0,0 +1,461 @@
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# Phase 192: Complex Addend Design (Doc-Only)
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**Status**: Design Phase
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**Date**: 2025-12-09
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**Prerequisite**: Phase 191 complete (body-local init integrated)
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## 目的
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`result = result * 10 + digits.indexOf(ch)` のような
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「加算側がメソッド呼び出し」のパターンを、
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既存の NumberAccumulation ラインの前処理として安全に扱えるようにする。
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新パターンは増やさず、Analyzer/Lowerer の箱を拡張するだけに留める。
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## Section 1: 対象 RHS パターン一覧
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### 1.1 JsonParser._parse_number (lines 106-142)
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**ループパターン**:
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```nyash
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local num_str = ""
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||||
local digits = "0123456789"
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||||
loop(p < s.length()) {
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||||
local ch = s.substring(p, p+1)
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||||
local digit_pos = digits.indexOf(ch)
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||||
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||||
if digit_pos < 0 {
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||||
break
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||||
}
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num_str = num_str + ch // ← StringAppendChar (already supported)
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||||
p = p + 1
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}
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```
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**Note**: このループは string accumulation なので Phase 192 の対象外（既にサポート済み）。
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### 1.2 JsonParser._atoi (lines 436-467)
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||||
**ループパターン**:
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```nyash
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local v = 0
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||||
local digits = "0123456789"
|
||||
loop(i < n) {
|
||||
local ch = s.substring(i, i+1)
|
||||
if ch < "0" || ch > "9" { break }
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||||
local pos = digits.indexOf(ch)
|
||||
if pos < 0 { break }
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||||
v = v * 10 + pos // ← NumberAccumulation with body-local (Phase 191 supported)
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||||
i = i + 1
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||||
}
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```
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**Current Status**: Phase 191 で body-local `pos` が使えるようになったので対応可能。
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### 1.3 Complex Addend Pattern (Target for Phase 192)
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||||
**パターン**:
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```nyash
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||||
local v = 0
|
||||
local digits = "0123456789"
|
||||
loop(i < n) {
|
||||
local ch = s.substring(i, i+1)
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||||
v = v * 10 + digits.indexOf(ch) // ← Complex addend (method call)
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||||
i = i + 1
|
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}
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```
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||||
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||||
**AST Form**:
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```
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||||
Assign(
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||||
lhs = "v",
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||||
rhs = BinaryOp(
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||||
op = Add,
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||||
left = BinaryOp(
|
||||
op = Mul,
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||||
left = Variable("v"),
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||||
right = Literal(Integer(10))
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||||
),
|
||||
right = MethodCall(
|
||||
receiver = Variable("digits"),
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||||
method = "indexOf",
|
||||
args = [Variable("ch")]
|
||||
)
|
||||
)
|
||||
)
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```
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**Characteristics**:
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- LHS appears exactly once in RHS (in left-most multiplication)
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- Base: 10 (constant)
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- Addend: **MethodCall** (complex expression)
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||||
- Current behavior: Rejected as `UpdateKind::Complex`
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## Section 2: LHS 出現回数とMethod Call位置の整理
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### 2.1 パターンマトリクス
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| Pattern | LHS Count | Base | Addend | Current | Phase 192 |
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|---------|-----------|------|--------|---------|-----------|
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| `v = v * 10 + pos` | 1 | Const(10) | Variable | NumberAccumulation | No change |
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| `v = v * 10 + 5` | 1 | Const(10) | Const(5) | NumberAccumulation | No change |
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||||
| `v = v * 10 + digits.indexOf(ch)` | 1 | Const(10) | MethodCall | **Complex** | **Normalize** |
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||||
| `v = v * base + x` | 1 | Variable | Variable | Complex | Fail-Fast |
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||||
| `v = v * 10 + (a + b)` | 1 | Const(10) | BinaryOp | Complex | Future |
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||||
| `v = v * 10 + v` | 2 | Const(10) | Variable | Complex | Fail-Fast |
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### 2.2 Method Call の位置分類
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**Type A: Addend に Method Call（Phase 192 対象）**:
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```nyash
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v = v * 10 + digits.indexOf(ch)
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```
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→ Normalize: `temp = digits.indexOf(ch); v = v * 10 + temp`
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||||
**Type B: Base に Method Call（対象外）**:
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```nyash
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||||
v = v * getBase() + x
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||||
```
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||||
→ Fail-Fast（base は constant のみ許可）
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||||
**Type C: LHS 側に Method Call（対象外）**:
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||||
```nyash
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||||
v = obj.getValue() * 10 + x
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```
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||||
→ Fail-Fast（LHS は simple variable のみ）
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### 2.3 Nested Method Call（将来拡張）
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```nyash
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v = v * 10 + parser.parse(s.substring(i, i+1))
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```
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→ Phase 192 では Fail-Fast、Phase 193+ で対応検討
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## Section 3: Temp 分解戦略
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### 3.1 正規化アプローチ
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**Before (Complex)**:
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```nyash
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result = result * 10 + digits.indexOf(ch)
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||||
```
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||||
**After (Normalized)**:
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||||
```nyash
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||||
local temp_digit = digits.indexOf(ch)
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||||
result = result * 10 + temp_digit
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||||
```
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### 3.2 正規化の責務
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新しい箱: **ComplexAddendNormalizer**
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||||
**入力**:
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- `Assign(lhs, complex_rhs)` where `complex_rhs` has MethodCall in addend
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||||
- ループ本体 AST（temp 変数を挿入する位置情報）
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||||
**出力**:
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- `temp` 定義: `local temp = methodCall(...)`
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||||
- 正規化された Assign: `lhs = lhs * base + temp`
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||||
**配置**:
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||||
- Pattern2 lowering の前処理ライン（`can_lower` の前）
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## Section 4: ComplexAddendNormalizer 擬似コード
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### 4.1 検出ロジック
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```rust
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||||
fn is_complex_addend_pattern(update_expr: &UpdateExpr) -> bool {
|
||||
// Check structure: lhs = lhs * base + addend
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||||
let UpdateExpr::BinOp { op: BinOpKind::Add, left, right } = update_expr else {
|
||||
return false;
|
||||
};
|
||||
|
||||
// Left side: lhs * base (multiplication)
|
||||
let UpdateRhs::BinOp { op: BinOpKind::Mul, .. } = left else {
|
||||
return false;
|
||||
};
|
||||
|
||||
// Right side (addend): MethodCall or complex expression
|
||||
matches!(right, UpdateRhs::MethodCall(_) | UpdateRhs::BinaryOp(_))
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 4.2 正規化ロジック
|
||||
|
||||
```rust
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||||
fn normalize_complex_addend(
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||||
lhs: &str,
|
||||
update_expr: &UpdateExpr,
|
||||
body_ast: &mut Vec<ASTNode>,
|
||||
) -> Result<(String, UpdateExpr), String> {
|
||||
// Extract addend (method call or complex expression)
|
||||
let addend = extract_addend(update_expr)?;
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||||
|
||||
// Generate temp variable name
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||||
let temp_name = format!("temp_{}_addend", lhs);
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||||
|
||||
// Insert temp assignment at current position
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||||
// local temp = digits.indexOf(ch)
|
||||
let temp_init = ASTNode::LocalDeclaration {
|
||||
name: temp_name.clone(),
|
||||
init: Some(Box::new(addend.to_ast())),
|
||||
};
|
||||
body_ast.insert(0, temp_init); // Insert at loop body start
|
||||
|
||||
// Create normalized update expression
|
||||
// lhs = lhs * 10 + temp
|
||||
let normalized_expr = UpdateExpr::BinOp {
|
||||
op: BinOpKind::Add,
|
||||
left: Box::new(UpdateRhs::BinOp {
|
||||
op: BinOpKind::Mul,
|
||||
left: Box::new(UpdateRhs::Variable(lhs.to_string())),
|
||||
right: Box::new(UpdateRhs::Const(extract_base(update_expr)?)),
|
||||
}),
|
||||
right: Box::new(UpdateRhs::Variable(temp_name.clone())),
|
||||
};
|
||||
|
||||
Ok((temp_name, normalized_expr))
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 4.3 Phase 191 との統合
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||||
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||||
Phase 191 の `LoopBodyLocalInitLowerer` が `temp` の初期化を処理:
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||||
- `local temp_digit = digits.indexOf(ch)` → JoinIR に emit
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||||
- `LoopBodyLocalEnv` に `temp_digit -> join_id` を登録
|
||||
- `UpdateEnv` が `temp_digit` を解決して NumberAccumulation に渡す
|
||||
|
||||
---
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||||
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||||
## Section 5: LoopUpdateAnalyzer との責務分け
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||||
### 5.1 現在のフロー
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||||
```
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||||
AST → LoopUpdateAnalyzer → UpdateKind::Complex (Fail-Fast)
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||||
```
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||||
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||||
### 5.2 Phase 192 フロー
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||||
|
||||
```
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||||
AST → LoopUpdateAnalyzer → UpdateKind::Complex
|
||||
↓ (Pattern2 内 can_lower 前)
|
||||
ComplexAddendNormalizer → 前処理 (temp 生成)
|
||||
↓
|
||||
再度 LoopUpdateAnalyzer → UpdateKind::NumberAccumulation { base: 10 }
|
||||
↓
|
||||
Pattern2 lowering → JoinIR emission
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||||
```
|
||||
|
||||
### 5.3 can_lower の変更点
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||||
|
||||
**Before (Phase 191)**:
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||||
```rust
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||||
fn can_lower_carrier_updates(updates: &HashMap<String, UpdateExpr>) -> bool {
|
||||
for (name, update_expr) in updates {
|
||||
let kind = classify_update_kind(update_expr);
|
||||
match kind {
|
||||
UpdateKind::Complex => {
|
||||
eprintln!("[joinir/freeze] Complex carrier update");
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
_ => { /* OK */ }
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
true
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
**After (Phase 192)**:
|
||||
```rust
|
||||
fn can_lower_carrier_updates_with_normalization(
|
||||
updates: &HashMap<String, UpdateExpr>,
|
||||
body_ast: &mut Vec<ASTNode>,
|
||||
) -> Result<HashMap<String, UpdateExpr>, String> {
|
||||
let mut normalized_updates = HashMap::new();
|
||||
|
||||
for (name, update_expr) in updates {
|
||||
let kind = classify_update_kind(update_expr);
|
||||
match kind {
|
||||
UpdateKind::Complex => {
|
||||
// Try normalization
|
||||
if is_complex_addend_pattern(update_expr) {
|
||||
let (temp_name, normalized_expr) =
|
||||
ComplexAddendNormalizer::normalize(name, update_expr, body_ast)?;
|
||||
|
||||
// Re-classify
|
||||
let normalized_kind = classify_update_kind(&normalized_expr);
|
||||
if matches!(normalized_kind, UpdateKind::NumberAccumulation { .. }) {
|
||||
normalized_updates.insert(name.clone(), normalized_expr);
|
||||
} else {
|
||||
return Err("[joinir/freeze] Normalization failed".to_string());
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
return Err("[joinir/freeze] Complex pattern not supported".to_string());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
_ => {
|
||||
normalized_updates.insert(name.clone(), update_expr.clone());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
Ok(normalized_updates)
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Section 6: Emission 側への影響
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||||
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||||
### 6.1 JoinIR Emission（変更なし）
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||||
|
||||
ComplexAddendNormalizer で前処理するため、既存の emission ラインは変更不要:
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||||
|
||||
1. **LoopBodyLocalInitLowerer** (Phase 191):
|
||||
- `local temp_digit = digits.indexOf(ch)` を JoinIR に emit
|
||||
- MethodCall の lowering は既存の式 lowerer に委譲
|
||||
|
||||
2. **CarrierUpdateLowerer** (Phase 190):
|
||||
- `result = result * 10 + temp_digit` を NumberAccumulation として emission
|
||||
- `temp_digit` は UpdateEnv 経由で解決
|
||||
|
||||
3. **NumberAccumulation emission**:
|
||||
- Phase 190 の 2-instruction emission そのまま:
|
||||
```
|
||||
tmp = result * 10
|
||||
result = tmp + temp_digit
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 6.2 設計原則
|
||||
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- **Separation of Concerns**: 正規化 (ComplexAddendNormalizer) と emission (CarrierUpdateLowerer) を分離
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- **Reusability**: 既存の body-local init / NumberAccumulation emission を再利用
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- **Fail-Fast**: 対応できないパターンは明示的エラー
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## Section 7: Implementation Phases (TBD)
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### Phase 192-impl-A: ComplexAddendNormalizer 実装
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1. `is_complex_addend_pattern()` 検出ロジック
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2. `normalize_complex_addend()` 正規化ロジック
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3. temp 変数生成とAST挿入
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### Phase 192-impl-B: Pattern2 統合
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1. `can_lower` を `can_lower_with_normalization` に拡張
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2. 正規化後の UpdateExpr で再解析
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3. Unit tests (5+ cases)
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### Phase 192-impl-C: E2E テスト
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1. `phase192_complex_addend_atoi.hako` 作成
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2. `result = result * 10 + digits.indexOf(ch)` パターンで期待値確認
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3. 退行テスト（phase191_*.hako）
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## Section 8: 制約と Non-Goals
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### 8.1 対応パターン
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**Phase 192 で対応**:
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- Addend に simple MethodCall: `v = v * 10 + digits.indexOf(ch)`
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- Addend が Variable の場合は Phase 191 で対応済み
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**Phase 192 で非対応（将来拡張）**:
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- Nested method call: `v = v * 10 + parser.parse(s.substring(...))`
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- Complex binary expression: `v = v * 10 + (a + b * c)`
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- Multiple method calls in same update
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### 8.2 Fail-Fast ケース
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- Base が variable: `v = v * base + f(x)`
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- LHS が複数回出現: `v = v * 10 + v`
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- Method call が base 側: `v = v * getBase() + x`
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## Appendix A: AST Examples
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### A.1 Before Normalization
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**Source**:
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```nyash
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result = result * 10 + digits.indexOf(ch)
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```
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**AST**:
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```
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Assignment {
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target: Variable { name: "result" },
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||||
value: BinaryOp {
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||||
operator: Add,
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||||
left: BinaryOp {
|
||||
operator: Mul,
|
||||
left: Variable { name: "result" },
|
||||
right: Literal { value: Integer(10) },
|
||||
},
|
||||
right: MethodCall {
|
||||
receiver: Variable { name: "digits" },
|
||||
method: "indexOf",
|
||||
args: [Variable { name: "ch" }],
|
||||
},
|
||||
},
|
||||
}
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||||
```
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### A.2 After Normalization
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**Source**:
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```nyash
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local temp_result_addend = digits.indexOf(ch)
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||||
result = result * 10 + temp_result_addend
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```
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||||
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||||
**AST**:
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||||
```
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||||
[
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LocalDeclaration {
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||||
name: "temp_result_addend",
|
||||
init: Some(MethodCall {
|
||||
receiver: Variable { name: "digits" },
|
||||
method: "indexOf",
|
||||
args: [Variable { name: "ch" }],
|
||||
}),
|
||||
},
|
||||
Assignment {
|
||||
target: Variable { name: "result" },
|
||||
value: BinaryOp {
|
||||
operator: Add,
|
||||
left: BinaryOp {
|
||||
operator: Mul,
|
||||
left: Variable { name: "result" },
|
||||
right: Literal { value: Integer(10) },
|
||||
},
|
||||
right: Variable { name: "temp_result_addend" },
|
||||
},
|
||||
},
|
||||
]
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```
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## Revision History
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- **2025-12-09**: Initial design document (Section 1-8)
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Reference in New Issue
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