refactor(joinir): unify boundary join_inputs SSOT (pattern4/6/7)
Apply Phase 256.8 SSOT fix to Pattern4/6/7: - Use join_module.entry.params.clone() instead of hardcoded ValueIds - Add fail-fast validation for params count mismatch - Remove ValueId(0), ValueId(PARAM_MIN + k) patterns - Clean up unused PARAM_MIN imports This prevents entry_param_mismatch errors structurally and maintains consistency with Pattern2/3. Changes: - pattern4_with_continue.rs: Lines 442-476 (SSOT extraction + validation) - pattern6_scan_with_init.rs: Lines 447-471 (SSOT extraction + validation) - pattern7_split_scan.rs: Lines 495-526 (SSOT extraction + validation) All patterns now use the same SSOT principle: 1. Extract entry function (priority: join_module.entry → fallback "main") 2. Use params as SSOT: join_inputs = entry_func.params.clone() 3. Build host_inputs in expected order (pattern-specific) 4. Fail-fast validation: join_inputs.len() == host_inputs.len() Verification: - cargo build --release: ✅ PASS (no PARAM_MIN warnings) - Quick profile: ✅ First FAIL still json_lint_vm (baseline maintained) - Pattern6 smoke: ✅ PASS (index_of test) - Pattern7 smoke: Pre-existing phi pred mismatch (not introduced by SSOT) 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
@ -45,12 +45,14 @@
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- Pattern6/index_of が VM/LLVM で PASS
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- `loop_invariants` を導入して ConditionOnly 誤用を根治
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## 2025-12-19：Phase 256（StringUtils.split/2 可変 step ループ）🔜
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## 2025-12-19：Phase 256（StringUtils.split/2 可変 step ループ）✅
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- Phase 256 README: `docs/development/current/main/phases/phase-256/README.md`
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- Current first FAIL: `json_lint_vm`（Pattern2 break cond: `this.is_whitespace(...)` needs `current_static_box_name`）
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- 状況:
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- `MirInstruction::Select` の導入は完了、Pattern6（index_of）は PASS 維持。
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- Status:
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- `StringUtils.split/2` は VM `--verify` / integration smoke まで PASS
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- `--profile quick` の最初の FAIL は Phase 257（`StringUtils.last_index_of/2`）へ移動
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- 設計SSOT: `docs/development/current/main/design/join-explicit-cfg-construction.md`
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- 直近の主要fix:
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- `ValueId(57)` undefined は根治（原因は `const_1` 未初期化）。
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- SSA undef（`%49/%67`）は P1.7 で根治（continuation 関数名の SSOT 不一致）。
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- P1.8で ExitLine/jump_args の余剰許容と関数名マッピングを整流。
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@ -59,6 +61,13 @@
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- P1.11で ExitArgsCollector の expr_result slot 判定を明確化し、split が `--verify` / integration smoke まで PASS。
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- P1.5-DBG: boundary entry params の契約チェックを追加（VM実行前 fail-fast）。
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- P1.6: 契約チェックの薄い集約 `run_all_pipeline_checks()` を導入（pipeline の責務を縮退）。
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- P1.13: Pattern2 boundary entry params を `join_module.entry.params` SSOT へ寄せた（ValueId 推測生成の撤去）。
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## 2025-12-20：Phase 257（last_index_of early return loop）🔜
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- Phase 257 README: `docs/development/current/main/phases/phase-257/README.md`
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- Goal: `StringUtils.last_index_of/2` を JoinIR で受理し、`--profile quick` を緑に戻す
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- Investigation（最小再現/論点）: `docs/development/current/main/investigations/phase-257-last-index-of-loop-shape.md`
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## 2025-12-19：Phase 254（index_of loop pattern）✅ 完了（Blocked by Phase 255）
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@ -0,0 +1,61 @@
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Status: Active
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Scope: `json_lint_vm / StringUtils.last_index_of/2` の最初の FAIL を、最小の再現と論点で固定する。
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Related:
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- Phase 257 SSOT: `docs/development/current/main/phases/phase-257/README.md`
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- Design goal: `docs/development/current/main/design/join-explicit-cfg-construction.md`
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# Phase 257 Investigation: `last_index_of/2` loop shape
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## Symptom（SSOT）
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`./tools/smokes/v2/run.sh --profile quick` の最初の FAIL:
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- `json_lint_vm` が `StringUtils.last_index_of/2` で停止
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- エラー: `[joinir/freeze] Loop lowering failed: JoinIR does not support this pattern, and LoopBuilder has been removed.`
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## Minimal Fixture
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- `apps/tests/phase257_p0_last_index_of_min.hako`
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形（要旨）:
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```nyash
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local i = s.length() - 1
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loop(i >= 0) {
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if s.substring(i, i + 1) == ch { return i }
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i = i - 1
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}
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return -1
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```
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## StepTree / Capabilities（ログ観測）
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（実ログは `tools/smokes/v2/profiles/quick/apps/json_lint_vm.sh` の tail を参照）
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- caps: `If,Loop,Return`（break/continue なし）
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- loop cond: `i >= 0`
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- step: `i = i - 1`（const step のはず）
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- early exit: `return i`
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- not-found: `return -1`
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`loop_canonicalizer` は `Missing caps: [ConstStep]` で FAIL_FAST しているが、ここは “Pattern2 側の試行ログ” であり、
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JoinIR パターンがこの形を受理できていないのが本体。
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## Root Cause Hypothesis（現状の仮説）
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- Pattern6（ScanWithInit）が forward scan 前提（`i = i + 1`, `i < bound`）で、reverse scan を検出できていない。
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- Pattern7（SplitScan）は適用対象外。
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- Pattern3/1 は `return` を含む loop を扱わない（or 目的が違う）。
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## Decision（Phase 257 の方針）
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Phase 257 では、以下で進める:
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- Pattern6（ScanWithInit）を “scan direction” 付きに一般化し、reverse scan + early return を受理する。
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- Phase 256 で固めた Contract（`JumpArgsLayout`, pipeline contract checks）に従い、merge 側で推測しない。
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## Questions（将来に残す設計論点）
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1. `LoopPatternKind` に Pattern6/7 を増やすべきか？（router 側での分類SSOTを揃える）
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2. scan 系の “forward/reverse” を 1 パターンにまとめるか、専用 Pattern を増やすか？
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3. `return` を loop 語彙として Pattern 側で扱い続けるか、Normalization で “early exit” に正規化すべきか？
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@ -1,6 +1,6 @@
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# Phase 256: StringUtils.split/2 Pattern Support
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Status: Active
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Status: Completed
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Scope: Loop pattern recognition for split/tokenization operations
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Related:
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- Phase 255 完了（loop_invariants 導入、Pattern 6 完成）
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@ -9,14 +9,16 @@ Related:
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## Current Status (SSOT)
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- Current first FAIL: `json_lint_vm`（Pattern2 break cond: `this.is_whitespace(...)` needs `current_static_box_name`）
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- Current first FAIL: `json_lint_vm / StringUtils.last_index_of/2`（Loop with early return pattern - unsupported）
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- `StringUtils.split/2` は VM `--verify` / smoke まで PASS
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- Pattern6（index_of）は PASS 維持
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- 次フェーズ: Phase 257（`last_index_of/2` の reverse scan + early return loop）
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- 直近の完了:
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- P1.13: Pattern2 boundary entry_param_mismatch 根治（`join_module.entry.params` SSOT 化）
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- P1.10: DCE が `jump_args` 参照を保持し、`instruction_spans` と同期するよう修正（回帰テスト追加）
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- P1.7: SSA undef（`%49/%67`）根治（continuation 関数名の SSOT 不一致）
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- P1.6: pipeline contract checks を `run_all_pipeline_checks()` に集約
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- 次の作業: Pattern2 の static box context を break condition lowering に渡す（次フェーズ）
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- 次の作業: Phase 257（last_index_of pattern - loop with return support）
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- 設計メモ（ChatGPT Pro 相談まとめ）: `docs/development/current/main/investigations/phase-256-joinir-contract-questions.md`
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@ -477,6 +479,49 @@ Option A（Pattern 7 新設）を推奨。
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- legacy 掃除候補:
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- `join_func_name(id)` の利用箇所を棚卸しし、「structured JoinIR では使用禁止 / normalized shadow だけで使用」など境界を明文化
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## 進捗（P1.13）
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### P1.13: Pattern2 boundary entry_param_mismatch 根治（完了）
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症状（json_lint_vm / StringUtils.trim_end/1）:
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```
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[ERROR] ❌ MIR compilation error: [joinir/phase1.5/boundary/entry_param_mismatch]
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Entry param[0] in 'main': expected ValueId(1000), but boundary.join_inputs[0] = ValueId(0)
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Hint: parameter ValueId mismatch indicates boundary.join_inputs constructed in wrong order
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```
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根本原因（SSOT）:
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- `emit_joinir_step_box.rs` が `boundary.join_inputs` を hardcoded ValueId(0), ValueId(1)... で構築していた
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- JoinIR lowerer は `alloc_param()` / `alloc_local()` で実際のパラメータ ValueId を割り当てている
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- 両者が一致しないため、boundary contract check で fail-fast
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修正方針（SSOT原則）:
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- **SSOT**: `join_module.entry.params` が `boundary.join_inputs` の唯一の真実
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- **禁止**: ValueId(0..N) の推測生成、Param/Local 領域の決めつけ、JoinModule とは独立に ValueId を作ること
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- **実装**: `emit_joinir_step_box.rs` で `join_input_slots = entry_func.params.clone()` に置き換え
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実装（SSOT）:
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- `src/mir/builder/control_flow/joinir/patterns/pattern2_steps/emit_joinir_step_box.rs` (lines 71-96)
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- Entry function extraction (priority: `join_module.entry` → fallback to "main")
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- `join_input_slots = main_func.params.clone()` (SSOT from JoinModule)
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- `host_input_values` を同じ順序で構築（loop_var + carriers）
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- Fail-fast validation for params count mismatch
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結果:
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- `./tools/smokes/v2/run.sh --profile quick` の first FAIL が `StringUtils.trim_end/1` から `StringUtils.last_index_of/2` へ移動
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- Pattern2 の boundary contract は安定化
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次のブロッカー（Phase 257）:
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- `StringUtils.last_index_of/2` - Loop with early return pattern (unsupported)
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- Structure: `loop(i >= 0) { if (cond) { return value } i = i - 1 } return default`
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- Capabilities: `caps=If,Loop,Return` (no Break)
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- Missing: ConstStep capability
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- Approach: Extend Pattern2 to handle return (similar to break) or create Pattern2Return variant
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- Fixture: `apps/tests/phase257_p0_last_index_of_min.hako`
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- Integration smokes: `phase257_p0_last_index_of_vm.sh`, `phase257_p0_last_index_of_llvm_exe.sh`
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次（P1.5 Task 3）:
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- `ValueId(57)` が「何の JoinIR 値の remap 結果か」を確定し、定義側（dst）が MIR に落ちているかを追う
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- 例: `sep_len = sep.length()` の BoxCall dst が収集/変換/順序のどこかで欠けていないか
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188
docs/development/current/main/phases/phase-257/README.md
Normal file
188
docs/development/current/main/phases/phase-257/README.md
Normal file
@ -0,0 +1,188 @@
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# Phase 257: Loop with Early Return Pattern
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Status: Active
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Scope: Pattern6（ScanWithInit）拡張で reverse scan + early return を受理する
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Related:
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- Phase 256 完了（Pattern2 boundary SSOT 化、entry_param_mismatch 根治）
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- North star: `docs/development/current/main/design/join-explicit-cfg-construction.md`
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## Current Status (SSOT)
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- Target first FAIL: `json_lint_vm / StringUtils.last_index_of/2`
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- Pattern: Loop with early return (backward scan)
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- Approach: Extend Pattern6（ScanWithInit）to support reverse scan + early return
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## Background
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### 失敗詳細
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**テスト**: json_lint_vm (quick profile)
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**エラー**: `[joinir/freeze] Loop lowering failed: JoinIR does not support this pattern`
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**関数**: `StringUtils.last_index_of/2`
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#### エラーメッセージ全体
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```
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[phase143/debug] Attempting loop_true_if_break/continue pattern (P0/P1)
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[phase143/debug] Pattern out-of-scope: NotLoopTrue
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[trace:dev] phase121/shadow: shadow=skipped signature_basis=kinds=Block,Stmt(local(i)),Loop,Block,If,Block,Stmt(return(value)),Stmt(assign(i)),Stmt(return(value));exits=return;writes=i;reads=ch,i,s;caps=If,Loop,Return;conds=(var:i >= lit:int:0)|(other:MethodCall == var:ch)
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||||
[trace:dev] loop_canonicalizer: Function: StringUtils.last_index_of/2
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[trace:dev] loop_canonicalizer: Skeleton steps: 0
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[trace:dev] loop_canonicalizer: Carriers: 0
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[trace:dev] loop_canonicalizer: Has exits: false
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[trace:dev] loop_canonicalizer: Decision: FAIL_FAST
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[trace:dev] loop_canonicalizer: Missing caps: [ConstStep]
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[trace:dev] loop_canonicalizer: Reason: Phase 143-P2: Loop does not match read_digits(loop(true)), skip_whitespace, parse_number, continue, parse_string, or parse_array pattern
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[ERROR] ❌ MIR compilation error: [joinir/freeze] Loop lowering failed: JoinIR does not support this pattern, and LoopBuilder has been removed.
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Function: StringUtils.last_index_of/2
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Hint: This loop pattern is not supported. All loops must use JoinIR lowering.
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```
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### 期待される動作
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`StringUtils.last_index_of(s, ch)` が正常にコンパイルされ、文字列内の最後の文字位置を返すこと。
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### 実際の動作
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Loop canonicalizer が `ConstStep` を要求しているが、このループは早期リターンを持つため Pattern2Break として認識されていない。
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### 最小再現コード
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```nyash
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// apps/tests/phase257_p0_last_index_of_min.hako
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static box Main {
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main() {
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local s = "hello world"
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local ch = "o"
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// Find last occurrence of ch in s
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local i = s.length() - 1
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loop(i >= 0) {
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||||
if s.substring(i, i + 1) == ch {
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return i // Early return when found
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}
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||||
i = i - 1 // Backward scan
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||||
}
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||||
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||||
return -1 // Not found
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}
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||||
}
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```
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### 分析
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#### ループ構造
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1. **条件**: `i >= 0` (backward scan)
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2. **ボディ**:
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- If branch: マッチング検出時
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- `return i` で早期リターン
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- After if: マッチなし
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- `i = i - 1` で 1 つ戻る（定数ステップ）
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3. **特徴**:
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- **Early return**: break ではなく return を使用
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- **Backward scan**: `i--` で逆方向スキャン
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- **Capabilities**: `caps=If,Loop,Return` (no Break)
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- **Exits**: `exits=return` (両方の return を検出)
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#### Pattern6（index_of）との比較
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| Feature | Pattern6/index_of | last_index_of |
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|---------|-------------------|---------------|
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| 走査方向 | forward（`i = i + 1`） | reverse（`i = i - 1`） |
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| 早期終了 | 見つかったら return / exit PHI | 見つかったら return |
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| 通常終了 | not-found return（例: `-1`） | not-found return（`-1`） |
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| JoinIR | `main/loop_step/k_exit` | 同じ語彙で表現できる |
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#### 提案される実装アプローチ
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**Option A: Pattern6 拡張（推奨 / 最小差分）**
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Pattern6（ScanWithInit）を “scan direction” を持つ形に一般化する（forward / reverse）。
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1. **検出条件**:
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- init: `i = s.length() - 1`（reverse）または `i = 0`（forward）
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- loop cond: `i >= 0`（reverse）または `i < bound`（forward）
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- body: `if s.substring(i, i + 1) == ch { return i }` + step update
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- step: `i = i - 1`（reverse const step）または `i = i + 1`（forward const step）
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2. **JoinIR lowering**:
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||||
- Pattern6 の語彙（`main/loop_step/k_exit`）を維持
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- scan direction に応じて:
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- stop 判定（`i < 0` or `i >= bound`）
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- const step（`+1` / `-1`）
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- return は既存の “exit PHI + post-loop guard” を必要最小で再利用する（DCE回避は既存Box優先）
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3. **Boundary construction**:
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- Phase 256 系の契約（`JumpArgsLayout` / contract checks）に従い、推測しない
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- `expr_result` は `return i` の経路でのみ使用（not-found は `-1`）
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**Option B: Pattern8_ReverseScanReturn 新設**
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Pattern6 を触らずに、reverse scan 専用パターンとして箱を追加する。
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（影響範囲は狭いが、scan 系が分裂する）
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**Option C: Normalization（将来）**
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return/break を正規化して共通語彙へ落とし、JoinIR patterns を縮退させる。
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（Phase 257 ではやらない）
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### 実装計画
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#### 推奨方針
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**Option A**（Pattern6 拡張）を推奨。
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理由:
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- 既に index_of/find 系で “scan + not-found return” を Pattern6 が担っている
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- last_index_of はその自然な派生（reverse scan + const step -1）
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- Pattern2（break 前提）を膨らませずに済む
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#### P0 タスク
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1) **Fixture & integration smokes**（完了）
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- `apps/tests/phase257_p0_last_index_of_min.hako`
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- `tools/smokes/v2/profiles/integration/apps/phase257_p0_last_index_of_vm.sh`
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||||
- `tools/smokes/v2/profiles/integration/apps/phase257_p0_last_index_of_llvm_exe.sh`
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||||
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||||
2) **Pattern6 detector/extractor 拡張（reverse scan）**
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- `src/mir/builder/control_flow/joinir/patterns/pattern6_scan_with_init.rs`
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- reverse scan 形を accept し、parts（init/cond/step/return/not-found）を抽出
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3) **Pattern6 lowerer 拡張**
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- reverse scan の stop 判定・step を JoinIR へ落とす（語彙は既存 Pattern6 を維持）
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4) **検証**
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- `bash tools/smokes/v2/profiles/integration/apps/phase257_p0_last_index_of_vm.sh`
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- `./tools/smokes/v2/run.sh --profile quick`（最初の FAIL が次へ進む）
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### 注意（P0ではやらない）
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- 正規化での return/break 統一（Phase 257 ではやらない）
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- scan 系の大改造（まずは reverse scan の受理を最小差分で固定）
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## 備考
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- Phase 256 で Pattern2Break の境界構築が SSOT 化済み（entry_param_mismatch 根治）
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- この知見を活かし、Pattern2Return も同じ原則で実装する
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- "Early exit" として break と return を統一的に扱うことで、将来の拡張性も高まる
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## 進捗（P0）
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### 次のステップ
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1. Pattern6 の forward scan parts と差分を整理（init/cond/step/return）
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2. reverse scan の extractor を実装（Fail-Fast）
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3. JoinIR lowerer へ reverse scan を追加（既存 contract に従う）
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4. integration smokes + quick profile を回して SSOT 更新
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**最終更新**: 2025-12-20
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