feat(joinir): Phase 188.3-P3.1,3.2 - AST extraction & validation helpers
Phase 3-1 完了: extract_inner_loop_ast() 実装 - 外側 loop body から内側 loop を抽出 - 正確に 1 つの inner loop を検証 - 0 個 or 2+ 個の場合は明示エラー (Fail-Fast) Phase 3-2 完了: validate_strict_mode() プレースホルダー - 現在は大半の検証を is_pattern6_lowerable() で実施 - 将来の strict mode チェック用の足場 ドキュメント追加: - P1-INSTRUCTIONS.md: Phase 3-3 実装指示書 (4関数モデル詳細) - README.md: max_loop_depth 定義の明確化 - 10-Now.md: Phase 188.3 方針の整合性維持 次タスク: Phase 3-3 (Continuation 生成) - P1-INSTRUCTIONS.md 参照 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
@ -6,7 +6,7 @@
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- StepTreeの `max_loop_depth` を SSOT に採用（Option A）
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- strict mode で depth > 2 を明示エラー化（Fail-Fast）
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- quick 154/154 PASS、integration selfhost FAIL=0 維持
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- 次: `docs/development/current/main/phases/phase-188.3/README.md`（depth=2 を JoinIR lowering で通す / 変数はread-only capture→write-backは次フェーズ）
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- 次: `docs/development/current/main/phases/phase-188.3/README.md`（depth=2 を JoinIR lowering で通す / Phase 188.3は“最小のwrite-back”をcarrierとして明示、一般化は次フェーズ）
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**2025-12-27: Phase S0.1 完了** ✅
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- integration selfhost を「落ちない状態」に収束（FAIL=0）
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@ -0,0 +1,137 @@
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# Phase 188.3 P1: Pattern6（NestedLoopMinimal）lowering を “実装済み” にする
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**Date**: 2025-12-27
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**Scope**: Pattern6 の lowering 実装（fixture を PASS）
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**Non-goals**: 汎用 nested loop / break/continue / 多段ネスト / 多重 inner loop
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## ✅ Success Criteria
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- `apps/tests/phase1883_nested_minimal.hako` が `--backend vm` で **exit=9**
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- `./tools/smokes/v2/run.sh --profile quick` が **154/154 PASS**
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- integration selfhost が **FAIL=0 維持**
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- Pattern6 を選んだ後に **silent fallback しない**（Fail-Fast）
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## SSOT / Constraints
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- ネスト深さ SSOT: `StepTreeFeatures.max_loop_depth`
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- Pattern6 選択 SSOT: `src/mir/builder/control_flow/joinir/routing.rs::choose_pattern_kind()`
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- Phase 188.2: strict では depth > 2 を明示エラー
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- 本タスクで触るのは “lowering stub を実装” のみ
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## Fixture（目標）
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`apps/tests/phase1883_nested_minimal.hako` を SSOT とする（Add/Compare のみ）。
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## 実装方針（重要）
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### 1) `sum` は carrier として渡す（グローバル禁止）
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inner loop が outer の `sum` を更新しているので、**JoinIR では `sum` を引数で運び、`k_inner_exit` で outer に戻す**。
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- `sum` を “グローバル変数” 扱いにしてはいけない（箱理論と Fail-Fast 的にも事故る）
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### 2) merge の「loop_step 選定」を壊さない
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JoinIR merge は「main でも continuation でもない関数」を 1つ選んで “loop header” とみなす。
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nested loop では `inner_step` が混ざるので、**`inner_step` / `k_inner_exit` を boundary の `continuation_func_ids` に入れて除外**する。
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これをしないと、merge が誤って `inner_step` を loop header として選び、PHI/exit binding が壊れる。
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## 実装タスク（順番）
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### Task A: lowering を実装する
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対象: `src/mir/builder/control_flow/joinir/patterns/pattern6_nested_minimal.rs`
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やること:
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- `lower()` で `Err` している stub を置き換えて、JoinIR pipeline を呼ぶ
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- 最小形だけ対応し、外れた形は **Pattern6 選択前に落とす**（`is_pattern6_lowerable()` 側を強化）か、ここで明示エラー
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推奨構成（Pattern1 と同じ流儀）:
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- JoinIR 生成は `src/mir/join_ir/lowering/nested_loop_minimal.rs`（新規）に切り出す
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- builder 側は「context 作成 → JoinModule → boundary → conversion pipeline」のみ
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（ただし PoC なので builder 側に直書きでも可。差分は最小に。）
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### Task B: JoinIR（nested minimal）を生成する
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参考: `src/mir/join_ir/lowering/simple_while_minimal.rs`
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最小形の JoinIR 関数構成（推奨）:
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- `main(i0, sum0)`:
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- `Call(loop_step, [i0, sum0])`
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- `Ret 0`（statement-position）
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- `loop_step(i, sum)`（outer）:
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- `exit_cond = !(i < N_outer)`
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- `Jump(k_exit, [sum], cond=exit_cond)`
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- `Call(inner_step, [j0, i, sum])`
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- `inner_step(j, i_outer, sum)`:
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- `exit_cond = !(j < N_inner)`
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- `Jump(k_inner_exit, [i_outer, sum], cond=exit_cond)`
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- `sum_next = sum + 1`
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- `j_next = j + 1`
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- `Call(inner_step, [j_next, i_outer, sum_next])`
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- `k_inner_exit(i, sum)`:
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- `i_next = i + 1`
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- `Call(loop_step, [i_next, sum])`
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- `k_exit(sum)`:
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- `Ret sum`
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命名:
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- `k_exit` は canonical name: `src/mir/join_ir/lowering/canonical_names.rs::K_EXIT`
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- `loop_step` は canonical name: `...::LOOP_STEP`
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- `inner_step` / `k_inner_exit` は Phase 188.3 で追加（文字列でよいが、可能なら canonical_names に追加）
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### Task C: boundary（exit binding + continuation funcs）を正しく構築する
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参考: `src/mir/builder/control_flow/joinir/patterns/pattern1_minimal.rs`
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必須:
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- join_inputs/host_inputs は **JoinModule.entry.params と同順・同数**
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- `exit_bindings` は `sum` を host slot に reconnect
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- join_exit_value は `k_exit` の param（Pattern1 と同じく `join_module.require_function("k_exit").params[0]` から取得）
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- `continuation_func_ids` に以下を含める:
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- `k_exit`
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- `k_inner_exit`
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- `inner_step`
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### Task D: integration smoke を追加する（exit code SSOT）
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新規:
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- `tools/smokes/v2/profiles/integration/joinir/phase1883_nested_minimal_vm.sh`
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- `apps/tests/phase1883_nested_minimal.hako` を実行し、exit code == 9 で PASS
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- stdout 比較はしない
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注意:
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- `tools/smokes/v2` は `manifest.txt` 方式ではない（`find` ベース）
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- 既存の helper を使う: `source tools/smokes/v2/lib/test_runner.sh`
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## 検証手順
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1. `cargo build --release`
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2. `./target/release/hakorune --backend vm apps/tests/phase1883_nested_minimal.hako`（exit=9）
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3. `./tools/smokes/v2/run.sh --profile integration --filter "phase1883_nested_minimal"`
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4. `./tools/smokes/v2/run.sh --profile quick`（154/154 PASS）
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5. `./tools/smokes/v2/run.sh --profile integration --filter "selfhost_"`（FAIL=0）
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## 追加の注意（Fail-Fast）
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- Pattern6 が選ばれたあとに `Ok(None)` で他パターンに流すのは禁止（silent fallback）
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- “選ぶ前に落とす” が最も安全:
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- `is_pattern6_lowerable()` を「lowering が確実に通る形だけ true」に強化する
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@ -1,7 +1,7 @@
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# Phase 188.3: Nested loop lowering (1-level) — make Pattern 6 real
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**Date**: TBD
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**Status**: Planning (docs-first)
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**Date**: 2025-12-27
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**Status**: In progress (Phase 2 done: selection / Phase 3: lowering)
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**Prereq**: Phase 188.2 Option A is complete (StepTree depth SSOT + strict Fail-Fast)
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@ -15,6 +15,20 @@
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## Definition: `max_loop_depth` (SSOT)
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`StepTreeFeatures.max_loop_depth` は「その関数（or 評価対象ブロック）の中で、最も深い `loop{}` ネストの深さ」を表す。
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- loop が無い: `0`（※StepTree実装に依存。現状の運用では “loopがある前提”で扱う）
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- loop が 1 段: `1`
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- loop の中に loop が 1 つ: `2`
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- `loop{ loop{ loop{ ... } } }`: `3`
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Phase 188.2 の strict ガードは「depth > 2 を明示エラー」にしている。
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これは言語仕様の制限ではなく、「JoinIR lowering の実装範囲（compiler capability）」の制限。
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## Scope (minimal)
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対応するのは “NestedLoop Minimal” の 1形だけに限定する。
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@ -28,6 +42,20 @@
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## Current Code Status (reality)
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Phase 188.3 は “選択ロジック（Pattern6選定）” まで実装済みで、lowering が未実装（stub）な状態。
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- Selection SSOT: `src/mir/builder/control_flow/joinir/routing.rs` の `choose_pattern_kind()`
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- cheap check → StepTree → AST validation
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- `max_loop_depth == 2` かつ “Pattern6 lowerable” のときだけ `Pattern6NestedLoopMinimal` を返す
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- Lowering stub: `src/mir/builder/control_flow/joinir/patterns/pattern6_nested_minimal.rs`
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- 現在は `Err("[Pattern6] ... not yet implemented")` で Fail-Fast
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この README のゴールは、stub を “実装済み” にして fixture を通すこと。
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## SSOT (what to rely on)
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- nesting depth SSOT: `StepTreeFeatures.max_loop_depth`
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@ -48,10 +76,12 @@ Nyash の変数スコープ方針に合わせて、nested loop lowering でも
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Phase 188.3 では段階的に進める：
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- **P188.3 (minimal)**: outer 変数の **read-only capture** を許す（inner から outer を読む）
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- **P188.4+ (generalize)**: outer 変数の **write-back** を対応する（inner で outer に代入した値を `k_inner_exit(...)` で戻す）
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- **P188.3 (minimal)**: “最小の write-back” を **明示的な carrier** として許す
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||||
- inner loop が outer 変数を更新する場合、その変数は **carrier として引数で受けて、`k_inner_exit(...)` で返す**
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||||
- 対応範囲は最小（fixtureが要求する 1 carrier 程度）に限定する
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- **P188.4+ (generalize)**: write-back を一般化（複数 carrier / 代入形 / break/continue を含む形）
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この分離により、PHI/exit binding の複雑さを Phase 188.3 に持ち込まずに済む。
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この分離により、write-back の複雑さ（複数 carrier / break / continue / PHI の再接続）を Phase 188.3 に持ち込まずに済む。
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@ -65,6 +95,35 @@ Nested loop は JoinIR の「tail recursion + continuation」を再帰的に合
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この `k_inner_exit` がスコープ境界として働くので、将来の write-back もここに集約できる。
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### Minimal function graph (recommended)
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Phase 188.3 の最小形は「outer の loop_step の中で inner の loop_step を呼び、inner が終わったら k_inner_exit で outer に戻る」。
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推奨の JoinIR 関数群（概念）:
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- `main(i0, sum0)`:
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- `Call(loop_step, [i0, sum0])`
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- `Ret 0`（statement-position loop の場合）
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- `loop_step(i, sum)`（outer の step。canonical name は `loop_step` に寄せる）:
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- `exit_cond = !(i < N_outer)`
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- `Jump(k_exit, [sum], cond=exit_cond)`
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- `Call(inner_step, [j0, i, sum])`
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||||
- `inner_step(j, i_outer, sum)`:
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||||
- `exit_cond = !(j < N_inner)`
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||||
- `Jump(k_inner_exit, [i_outer, sum], cond=exit_cond)`
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- `sum_next = sum + 1`（fixture の最小形）
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- `j_next = j + 1`
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- `Call(inner_step, [j_next, i_outer, sum_next])`
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- `k_inner_exit(i, sum)`:
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- `i_next = i + 1`
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||||
- `Call(loop_step, [i_next, sum])`
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- `k_exit(sum)`（canonical name `k_exit`）:
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- `Ret sum`
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重要:
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- **carrier はグローバル扱いしない**。`sum` は引数で運んで戻す。
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- merge 側の “loop_step 関数の選定” を壊さないため、`inner_step` と `k_inner_exit` は boundary の `continuation_func_ids` に含めて除外する（詳細は指示書）。
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## Deliverables
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@ -91,6 +150,12 @@ Nested loop は JoinIR の「tail recursion + continuation」を再帰的に合
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## Instructions (handoff)
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実装者（Claude Code）向けの手順書は `docs/development/current/main/phases/phase-188.3/P1-INSTRUCTIONS.md` を参照。
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## Next (schedule)
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- **Phase 188.3**: depth=2 の最小形を “確実に通す” + PoC fixture を smoke 固定
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@ -22,11 +22,74 @@
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//! - Generate k_inner_exit (bridges to outer continuation)
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//! - Wire continuations
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use crate::ast::ASTNode;
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use crate::mir::builder::control_flow::joinir::patterns::LoopPatternContext;
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use crate::mir::builder::MirBuilder;
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use crate::mir::loop_pattern_detection::LoopPatternKind;
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use crate::mir::ValueId;
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||||
/// Phase 188.3: Validate strict mode constraints
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||||
///
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/// Requirements (most already checked in is_pattern6_lowerable):
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||||
/// - Inner loop has no break (checked in routing.rs)
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||||
/// - Inner loop has no continue (checked in routing.rs)
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||||
/// - Outer loop has no break (checked in routing.rs)
|
||||
/// - Outer loop has no continue (checked in routing.rs)
|
||||
///
|
||||
/// Additional checks (Phase 188.4+):
|
||||
/// - Outer variable write-back detection (TODO: add to is_pattern6_lowerable)
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||||
///
|
||||
/// This function serves as final safety check before lowering.
|
||||
/// If validation fails → Fail-Fast (not silent fallback).
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||||
fn validate_strict_mode(_inner_ast: &ASTNode, _ctx: &LoopPatternContext) -> Result<(), String> {
|
||||
// Phase 188.3: Most validation already done in is_pattern6_lowerable()
|
||||
// This is a placeholder for future strict mode checks
|
||||
|
||||
// Future Phase 188.4+ checks:
|
||||
// - Detect outer variable write-back in inner loop body
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||||
// - Validate carrier compatibility
|
||||
// - Check for unsupported AST patterns
|
||||
|
||||
Ok(())
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||||
}
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||||
|
||||
/// Phase 188.3: Extract inner loop AST from outer loop body
|
||||
///
|
||||
/// Requirements:
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||||
/// - Outer body must contain exactly 1 Loop node
|
||||
/// - 0 loops → Error (shouldn't happen after Pattern6 selection)
|
||||
/// - 2+ loops → Error (multiple inner loops not supported)
|
||||
///
|
||||
/// Returns reference to inner loop ASTNode
|
||||
fn extract_inner_loop_ast<'a>(ctx: &'a LoopPatternContext) -> Result<&'a ASTNode, String> {
|
||||
// Find all Loop nodes in outer body
|
||||
let mut inner_loop: Option<&ASTNode> = None;
|
||||
let mut loop_count = 0;
|
||||
|
||||
for stmt in ctx.body.iter() {
|
||||
if matches!(stmt, ASTNode::Loop { .. }) {
|
||||
loop_count += 1;
|
||||
if inner_loop.is_none() {
|
||||
inner_loop = Some(stmt);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Validate exactly 1 inner loop
|
||||
match loop_count {
|
||||
0 => Err(
|
||||
"[Pattern6/extract] No inner loop found (should not happen after Pattern6 selection)"
|
||||
.to_string(),
|
||||
),
|
||||
1 => Ok(inner_loop.unwrap()), // Safe: loop_count == 1 guarantees Some
|
||||
_ => Err(format!(
|
||||
"[Pattern6/extract] Multiple inner loops ({}) not supported. \
|
||||
Phase 188.3 supports exactly 1 inner loop only.",
|
||||
loop_count
|
||||
)),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// Detect if this context can be lowered as Pattern6 (NestedLoopMinimal)
|
||||
///
|
||||
/// Pattern selection happens in choose_pattern_kind() (SSOT).
|
||||
@ -40,9 +103,15 @@ pub(crate) fn can_lower(_builder: &MirBuilder, ctx: &LoopPatternContext) -> bool
|
||||
/// Phase 188.3: Full implementation with continuation generation
|
||||
pub(crate) fn lower(
|
||||
_builder: &mut MirBuilder,
|
||||
_ctx: &LoopPatternContext,
|
||||
ctx: &LoopPatternContext,
|
||||
) -> Result<Option<ValueId>, String> {
|
||||
// Phase 188.3 stub - full implementation in Phase 3-3
|
||||
// Phase 3-1: Extract inner loop AST (validate exactly 1 inner loop)
|
||||
let inner_ast = extract_inner_loop_ast(ctx)?;
|
||||
|
||||
// Phase 3-2: Validate strict mode constraints (Fail-Fast)
|
||||
validate_strict_mode(inner_ast, ctx)?;
|
||||
|
||||
// Phase 3-3 stub - full implementation next
|
||||
// TODO: Implement continuation generation (outer_step, inner_step, k_inner_exit)
|
||||
Err("[Pattern6] Nested loop lowering not yet implemented (Phase 188.3 stub)".to_string())
|
||||
Err("[Pattern6] Nested loop lowering not yet implemented (Phase 3-3 pending)".to_string())
|
||||
}
|
||||
|
||||
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