feat(joinir): Phase 213-2 Step 2-2 & 2-3 Data structure extensions

Extended PatternPipelineContext and CarrierUpdateInfo for Pattern 3 AST-based generalization.

Changes:
1. PatternPipelineContext:
   - Added loop_condition: Option<ASTNode>
   - Added loop_body: Option<Vec<ASTNode>>
   - Added loop_update_summary: Option<LoopUpdateSummary>
   - Updated build_pattern_context() for Pattern 3

2. CarrierUpdateInfo:
   - Added then_expr: Option<ASTNode>
   - Added else_expr: Option<ASTNode>
   - Updated analyze_loop_updates() with None defaults

Status: Phase 213-2 Steps 2-2 & 2-3 complete
Next: Create Pattern3IfAnalyzer to extract if statement and populate update summary
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2025-12-10 00:01:53 +09:00
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@ -0,0 +1,257 @@
# Phase 212: if-sum ミニ実装 & 実行フェーズ - 観測レポート
**Phase**: 212
**Date**: 2025-12-09
**Status**: ⚠️ **BLOCKED** - AST→MIR 変換層の制約発見
**Prerequisite**: Phase 211 完了(設計フェーズ)
---
## 🎯 Phase 212 の目的
Phase 211 で設計した「if-sum パターン」(ループ内 if での条件付き更新)を、既存 JoinIR インフラP1+P3+multi-carrierだけで実際に動かす。
**戦略**: Fail-Fast - 問題が出たら「どこで止まったか」を記録するところまでに留める。
---
## Task 212-1: .hako テスト関数の追加 ✅
**ファイル**: `apps/tests/phase212_if_sum_min.hako`
**初期実装**:
```hako
static box IfSumTest {
sum_def_count(defs) {
local sum = 0
local i = 0
local len = 3
loop(i < len) {
if i > 0 {
sum = sum + 1 // ← 条件付き更新
}
i = i + 1
}
return sum
}
main() {
local result = IfSumTest.sum_def_count(0)
return result
}
}
```
**期待結果**: RC=2 (i=1, i=2 で sum が increment されるため)
---
## Task 212-2: ルーティング条件の確認 ✅
**確認内容**:
- `loop_pattern_router.rs` (Phase 194) は構造ベースで Pattern 1-4 を自動分類
- `loop_pattern_detection::classify()` が CFG 構造から Pattern 判定
- → 名前ベースの whitelist は不要(既存ロジックで対応可能)
**結論**: 構造ベースルーティングで自動的に Pattern が選ばれるはず
---
## Task 212-3: JoinIR 経路で E2E 実行 ⚠️
### 実行コマンド
```bash
NYASH_JOINIR_CORE=1 ./target/release/hakorune apps/tests/phase212_if_sum_min.hako
```
### 実行結果
```
[joinir/pattern1] Generated JoinIR for Simple While Pattern
[joinir/pattern1] Functions: main, loop_step, k_exit
...
[DEBUG-177] Phase 33-21: carrier_phis count: 1, names: ["i"]
...
RC: 0
```
**期待**: RC=2
**実際**: RC=0
### Pattern ルーティング観測
- **選ばれた Pattern**: **Pattern 1 (Simple While)**
- **Carrier 数**: **1 つのみ** (`i`)
- **欠落している Carrier**: `sum` が carrier として認識されていない
### MIR ダンプ分析
```bash
./target/release/hakorune --dump-mir apps/tests/phase212_if_sum_min.hako
```
**MIR 出力** (`IfSumTest.sum_def_count/1`):
```mir
define i64 @IfSumTest.sum_def_count/1(? %0) effects(read) {
bb1:
%2 = const 0 ; ← sum 初期化
%4 = const 0 ; ← i 初期化
br label bb3
bb2:
ret %2 ; ← return sum
bb3:
%7 = phi [%4, bb1], [%16, bb6] ; ← i の PHI のみ
br label bb4
bb4:
%12 = const 3
%13 = icmp Lt %7, %12
%14 = Not %13
br %14, label bb5, label bb6
bb5:
br label bb2
bb6:
extern_call env.console.log(%7) [effects: pure|io] ; ← print(i)
%15 = const 1
%16 = %7 Add %15 ; ← i = i + 1
%7 = copy %16
br label bb3
}
```
### 🚨 **重大な発見**
#### 現象
**ループ内 if/else ブロックが MIR に存在しない!**
- `.hako` ソースコードには `if i > 0 { sum = sum + 1 }` が書いてあるのに、
- MIR には bb6 ブロックに `print(i)``i = i + 1` しかない
- `sum` 変数に関する処理条件分岐・加算・PHI**完全に消失**
#### print 追加による検証
if ブロックが DCE で消えている可能性を考え、if 内に `print(sum)` を追加:
```hako
if i > 0 {
sum = sum + 1
print(sum) // ← Force if to stay in MIR
} else {
print(0) // ← Ensure else branch exists
}
```
**結果**: MIR は変わらず。if/else ブロック自体が MIR に現れない。
---
## Task 212-4: 観測結果の記録 ✅
### ✅ 成功した部分
1. **Pattern Routing 動作**: Pattern 1 が構造ベースで正しく選ばれた
2. **JoinIR 生成**: Pattern 1 lowerer が動作し、JoinIR 関数 (main/loop_step/k_exit) を生成
3. **Carrier 処理**: `i` carrier の PHI 配線は正常
### ❌ 失敗した部分
**Root Cause**: **AST → MIR 変換層でループ内 if/else が消失**
#### 発見した制約
| 項目 | 内容 |
|-----|-----|
| **制約層** | AST → MIR 変換Parser or MIR Builder |
| **現象** | ループ内 if/else の代入文が MIR に変換されない |
| **影響範囲** | JoinIR Pattern 3 (IfPHI) が動作する以前の問題 |
| **エラーメッセージ** | なしsilent failure |
| **再現性** | 100%print 追加でも変わらず) |
#### 詳細分析
**予想される原因**:
1. **Parser の制限**:
- ループ本体の if/else が正しく AST に変換されていない可能性
- AST ノードが生成されても、型やスコープ情報が不完全
2. **MIR Builder の制限**:
- `build_block()` がループ本体の if を処理する際に、条件付き代入を無視
- ループ内 if の Merge PHI 生成ロジックが未実装
3. **変数スコープ問題**:
- `sum` がループ外で `local` 宣言されているが、ループ内 if での更新が「新しい定義」として認識されない
- ループ内変数更新が SSA 形式に変換されない
**確認が必要な層**:
- `src/mir/builder/control_flow/if_form.rs` - if 式の MIR 変換ロジック
- `src/mir/builder/control_flow/loop_form.rs` - ループ本体の処理
- `src/mir/builder/build_block.rs` - ブロック構築ロジック
- `src/parser/` - AST 生成の正確性
### JoinIR インフラへの影響
**Phase 212 の結論**:
- ✅ JoinIR Pattern Routing 自体は正常動作
- ✅ Pattern 1 (Simple While) の carrier 処理は完璧
-**ループ内 if の AST→MIR 変換が Phase 212 のブロッカー**
**Phase 213 への影響**:
- Phase 213 (3-carrier テスト) も同じ問題に遭遇する可能性が高い
- **先に AST→MIR 層の修正が必要**
---
## 📊 Phase 212 Overall Evaluation
### 成果
1. **Fail-Fast 成功**: Phase 211 の設計段階では見えなかった制約を 1 回の実行で発見
2. **制約の層を特定**: JoinIR ではなく **AST→MIR 変換層** の問題と判明
3. **再現性確認**: MIR ダンプで問題を可視化・記録
### 次のステップ
**Phase 212.5 (緊急対応)**: AST→MIR ループ内 if 変換の調査・修正
**調査項目**:
1. ループ内 if の AST ノードが正しく生成されているか確認
2. `build_block()` がループ本体の if をどう処理しているか追跡
3. ループ内変数更新の SSA 変換ロジックを確認
**実装方針**:
- Phase 212 は「観測フェーズ」として完了
- Phase 212.5 で AST→MIR 修正(別タスク)
- Phase 213 以降は Phase 212.5 完了後に再開
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## 📝 参考情報
### 関連ドキュメント
- Phase 211 設計: `docs/development/current/main/phase211-loop-candidate-selection.md`
- JoinIR アーキテクチャ: `docs/development/current/main/joinir-architecture-overview.md`
- Pattern Routing: `src/mir/join_ir/lowering/loop_pattern_router.rs`
### 関連コード
- テストファイル: `apps/tests/phase212_if_sum_min.hako`
- Pattern 1 Lowerer: `src/mir/join_ir/lowering/loop_patterns/simple_while.rs`
- Pattern 3 Lowerer: `src/mir/join_ir/lowering/loop_patterns/with_if_phi.rs`
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**Phase 212 ステータス**: ⚠️ BLOCKEDAST→MIR 層の制約により中断)
**次のアクション**: Phase 212.5AST→MIR ループ内 if 修正)