docs(phase84): Add Phase 84-3 analysis and Phase 84-4 recommendations
Task agent investigation results after Phase 84-3 completion. Remaining 4 Case D analysis: - test_lowering_await_expression: await construct - mir_lowering_of_qmark_propagate: QMark (?) construct - mir_stage1_cli_emit_program_min_*: Stage1Cli type inference (2 tests) Root cause (unified): BoxCall/Await/QMark return types not registered in value_types Phase 84-4 implementation recommendations: - Phase 84-4-A: dev fallback (0.5 days) - immediate unblock - Phase 84-4-B: BoxCall type registration (1-2 days) - solves 3 cases - Phase 84-4-C: Await type special handling (0.5 days) - solves 1 case Documents added: - phase84-3-summary.md: Reduction results and Phase 84-4 recommendations - phase84-3-remaining-4-analysis.md: Detailed analysis of each test - phase84-4-implementation-recommendation.md: Implementation guide with code examples - phase84-index.md: Phase 84 overall index and roadmap - phase84-3-final-report.md: Complete report with executive summary Cumulative results: - Phase 82: 12 cases - Phase 84-2: 9 cases (25% reduction) - Phase 84-3: 4 cases (56% reduction) - Total: 67% reduction achieved (12 → 4) 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
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@ -0,0 +1,297 @@
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# Phase 84-3: PhiTypeResolver 実装完了報告書
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**日付**: 2025-12-02
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**作業者**: Claude
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**レビュー者**: User (tomoaki)
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## エグゼクティブサマリー
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Phase 84-3 で PhiTypeResolver を実装した結果、**Case D を 9件 → 4件に削減**しました（**56%削減達成**）。
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特に、Loop 制御フロー関連の複雑な PHI パターン（GroupA）を **5件完全解決**し、箱理論に基づく型推論システムの有効性を実証しました。
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## 成果指標
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| 指標 | 目標 | 実績 | 達成率 |
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|-----|------|------|--------|
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| Case D 削減件数 | 5件以上 | 5件 | 100% |
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| Case D 残存件数 | 5件以下 | 4件 | 120%（目標超過） |
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| 削減率 | 40%以上 | 56% | 140%（目標超過） |
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| GroupA 解決率 | 80%以上 | 100% | 125%（目標超過） |
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## 削減詳細
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### Phase 84-3 で解決された 5件
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| # | テスト名 | ValueId | パターン | 検証結果 |
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|---|---------|---------|---------|---------|
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| 1 | `loop_with_continue_and_break_edge_copy_merge` | ValueId(56) | Loop + continue/break | ✅ 解決 |
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| 2 | `nested_loop_with_multi_continue_break_edge_copy_merge` | ValueId(135) | Nested loop | ✅ 解決 |
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| 3 | `loop_inner_if_multilevel_edge_copy` | ValueId(74) | Loop + 多段 if | ✅ 解決 |
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| 4 | `loop_break_and_early_return_edge_copy` | ValueId(40) | Loop + early return | ✅ 解決 |
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| 5 | `vm_exec_break_inside_if` | ValueId(27) | Loop + if-break | ✅ 解決確認済み |
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**検証コマンド**:
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```bash
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NYASH_PHI_FALLBACK_DISABLED=1 cargo test --release --lib vm_exec_break_inside_if
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# 結果: test ... ok ✅
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```
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### 残り 4件の分類
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| # | テスト名 | ValueId | パターン | 解決方法 |
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|---|---------|---------|---------|---------|
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| 1 | `test_lowering_await_expression` | ValueId(2) | await 特殊構文 | Phase 84-4-C |
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| 2 | `mir_lowering_of_qmark_propagate` | ValueId(7) | QMark 特殊構文 | Phase 84-4-B |
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| 3 | `mir_stage1_cli_emit_program_min_compiles_and_verifies` | ValueId(7) | Stage1Cli 型推論 | Phase 84-4-B |
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| 4 | `mir_stage1_cli_emit_program_min_exec_hits_type_error` | ValueId(7) | Stage1Cli 型推論 | Phase 84-4-B |
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## 技術的成果
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### PhiTypeResolver の実装
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**ファイル**: `src/mir/phi_core/phi_type_resolver.rs`（新規作成）
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**責務**: PHI + Copy グラフを辿って、安全に型を決められるときだけ MirType を返す
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**コア機能**:
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```rust
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pub struct PhiTypeResolver<'f> {
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func: &'f MirFunction,
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value_types: &'f BTreeMap<ValueId, MirType>,
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}
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||||
impl<'f> PhiTypeResolver<'f> {
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pub fn resolve(&self, root: ValueId) -> Option<MirType> {
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// DFS でグラフ探索
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// Copy → src へ進む
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// Phi → incoming 値へ進む
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// base 定義 → value_types から型取得
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||||
// 全ての base 型が一致すれば返す
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}
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}
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```
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**安全装置**:
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- visited セットで循環検出（無限ループ防止）
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- 探索上限（max_visits）でタイムアウト防止
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- Unknown/Void の除外による型安全性確保
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### 解決メカニズム
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**GroupA（Loop 制御フロー）の典型的パターン**:
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```
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Block1 (loop_header):
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%sum_header = PHI [%sum_init, %sum_loop, %sum_updated]
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Block2 (break):
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%sum_final = Copy %sum_header ← value_types に IntegerBox 登録済み
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Jump after_loop
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Block3 (continue):
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%sum_loop = Copy %sum_header ← value_types に IntegerBox 登録済み
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Jump loop_header
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Block4 (after_loop):
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%56 = PHI [%sum_final] ← PhiTypeResolver で型推論成功！
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Return %56
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```
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**PhiTypeResolver の探索経路**:
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```
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%56 (PHI) → %sum_final (Copy) → %sum_header (PHI) → %sum_init (Const/IntegerBox)
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→ %sum_loop (Copy) → ...
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→ %sum_updated (BinOp/IntegerBox)
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```
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**結果**: 全ての base 型が IntegerBox → %56 の型は IntegerBox と推論成功
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## 残存 4件の根本原因
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**統一された問題**: 「base 定義（BoxCall/Await）の戻り値型が value_types に未登録」
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### なぜ PhiTypeResolver で解決できないか
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PhiTypeResolver の設計原則:
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- **責務**: 既に登録された型を「伝播」する
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- **制約**: base 定義の型が未登録の場合は None を返す（正しい動作）
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BoxCall/Await 命令の問題:
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- lowering 時に戻り値型を value_types に登録していない
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- PhiTypeResolver が探索しても型情報が存在しない
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**解決策**: BoxCall/Await の lowering 時に型情報を登録する（Phase 84-4）
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## Phase 84-4 への推奨
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### 実装優先度
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1. **Phase 84-4-A**: dev フォールバック（0.5日）
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- 目的: 開発環境の即座のアンブロック
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- 環境変数: `NYASH_PHI_DEV_FALLBACK=1`
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- 対象: 全 4件（暫定）
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2. **Phase 84-4-B**: BoxCall 型情報登録（1-2日）
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- 目的: 根本解決
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- 実装箇所: `src/mir/builder/builder_calls.rs`
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||||
- 対象: 3件（GroupB 2件 + GroupD 1件）
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3. **Phase 84-4-C**: Await 型情報特殊処理（0.5日）
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- 目的: 暫定解決
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- 実装箇所: `src/mir/builder/stmts.rs`
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- 対象: 1件（GroupC）
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### 期待成果
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```bash
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# Phase 84-4-A 完了後
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NYASH_PHI_DEV_FALLBACK=1 NYASH_PHI_FALLBACK_DISABLED=1 cargo test --release --lib
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# 期待: Case D = 0件（dev 環境のみ）
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# Phase 84-4-B 完了後
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NYASH_PHI_FALLBACK_DISABLED=1 cargo test --release --lib 2>&1 | grep "Case D" | wc -l
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# 期待: 1件（await のみ残存）
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# Phase 84-4-C 完了後
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||||
NYASH_PHI_FALLBACK_DISABLED=1 cargo test --release --lib 2>&1 | grep "Case D" | wc -l
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||||
# 期待: 0件（完全解決）
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```
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## Phase 82-84 の累積成果
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| Phase | 実装内容 | 削減件数 | 残存件数 | 削減率 | 累積削減率 |
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|-------|---------|---------|---------|--------|-----------|
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| Phase 82 | フォールバック検出 | - | 12件 | - | - |
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| Phase 84-2 | CopyTypePropagator | 3件 | 9件 | 25% | 25% |
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| **Phase 84-3** | **PhiTypeResolver** | **5件** | **4件** | **56%** | **67%** |
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| Phase 84-4（目標） | BoxCall/Await 型登録 | 4件 | 0件 | 100% | 100% |
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## 箱理論の実現
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Phase 84-3 により、型推論システムの箱化が明確化されました:
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```
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[型生成レイヤー] - 型を作る
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├─ emit_const() ✅ 実装済み
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├─ emit_box_call() 🎯 Phase 84-4-B で型登録追加
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└─ build_await_expression() 🎯 Phase 84-4-C で型登録追加
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[型伝播レイヤー] - 型を広げる
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├─ CopyTypePropagator ✅ Phase 84-2 実装済み
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└─ PhiTypeResolver ✅ Phase 84-3 実装済み
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[統合レイヤー] - 全体を調整
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└─ GenericTypeResolver ✅ 既存実装
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[レガシー] - 削除予定
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└─ if_phi.rs フォールバック 🗑️ Phase 84-5 で削除
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```
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## リスクと軽減策
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### リスク1: GroupD（QMark）が新規出現
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**リスク**: PhiTypeResolver 実装の副作用で、以前は隠蔽されていた型推論の欠陥が顕在化
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**軽減策**:
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- ✅ 根本原因を特定済み（BoxCall 型情報の未登録）
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- ✅ Phase 84-4-B で根本解決予定
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**ポジティブな側面**: 以前は偶然動いていた部分を明示的に修正できる
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### リスク2: dev フォールバックの濫用
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**リスク**: Phase 84-4-A の dev フォールバックが常用され、根本解決が遅延
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**軽減策**:
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- ✅ 環境変数による明示的制御（`NYASH_PHI_DEV_FALLBACK=1`）
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- ✅ production 環境（CI）では依然として厳格
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- ✅ 警告ログで問題箇所を明示
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### リスク3: Phase 84-4 の実装時間超過
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**リスク**: BoxCall 型情報登録が予想より複雑で 1-2日を超過
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**軽減策**:
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- ✅ ビルトイン Box のハードコード型情報で最小実装
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- ✅ Phase 26-A の slot_registry 統合は将来拡張として分離
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- ✅ Unknown 型での暫定登録も許容
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## 今後のマイルストーン
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### Phase 84-4（予定: 2-3日）
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**目標**: BoxCall/Await 型情報登録による根本解決
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**成果物**:
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- `src/mir/builder/lifecycle.rs` - dev フォールバック追加
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- `src/mir/builder/builder_calls.rs` - BoxCall 型登録追加
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- `src/mir/builder/stmts.rs` - Await 型登録追加
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**完了条件**:
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```bash
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NYASH_PHI_FALLBACK_DISABLED=1 cargo test --release --lib 2>&1 | grep "Case D" | wc -l
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# 期待: 0
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```
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### Phase 84-5（予定: 1日）
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**目標**: if_phi.rs レガシーフォールバック完全削除
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**成果物**:
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- `src/mir/join_ir/lowering/if_phi.rs` 削除（約 300行）
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- `GenericTypeResolver` の if_phi 呼び出し削除
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- `lifecycle.rs` の Case D 処理削除
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||||
**完了条件**:
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```bash
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# if_phi.rs が存在しない
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ls src/mir/join_ir/lowering/if_phi.rs
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# 期待: No such file or directory
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# レガシーフォールバック呼び出しが存在しない
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grep -r "infer_type_from_phi_fallback" src/
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# 期待: 出力なし
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```
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## 謝辞
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Phase 84-3 の成功は、以下の要因によるものです:
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1. **ChatGPT Pro の設計**: PHI + Copy グラフ型推論という明確な責務分離
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2. **箱理論の適用**: 単一責務の徹底による保守性向上
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3. **段階的実装**: Phase 84-2 の CopyTypePropagator という土台
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4. **詳細な調査**: Phase 84-1/2 の失敗パターン分析
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## まとめ
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**Phase 84-3 の成果**:
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- ✅ PhiTypeResolver 実装完了（新規ファイル作成）
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- ✅ 56%削減達成（9件 → 4件）
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- ✅ GroupA（Loop 制御フロー）100%解決
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- ✅ 箱理論に基づく型推論システムの明確化
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**残り 4件の本質**:
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- 全て「BoxCall/Await の型情報未登録」という同一問題
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- PhiTypeResolver の責務外（設計上正しい制約）
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**Phase 84-4 への期待**:
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- 🎯 BoxCall/Await 型情報登録（2-3日）
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- 🎯 残り 4件の完全解決（67% → 100%）
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- 🎯 if_phi.rs レガシー削除準備完了
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**Phase 84 プロジェクトの最終ゴール**:
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- 🎯 型推論システムの完全箱化
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- 🎯 レガシーフォールバック根絶
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- 🎯 保守性・拡張性・パフォーマンスの飛躍的向上
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**次のアクション**: Phase 84-4 実装推奨ドキュメントを参照して、BoxCall/Await 型情報登録を開始してください。
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**参考ドキュメント**:
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- [Phase 84-4 実装推奨](phase84-4-implementation-recommendation.md)
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- [Phase 84-3 残り 4件の完全調査](phase84-3-remaining-4-analysis.md)
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||||
- [Phase 84 インデックス](phase84-index.md)
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Reference in New Issue
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