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>
2025-12-20 20:05:11 +09:00
parent 4439d64da3
commit edc7355937
20 changed files with 966 additions and 180 deletions
--- a/docs/development/current/main/phases/phase-256/README.md
+++ b/docs/development/current/main/phases/phase-256/README.md
@ -1,6 +1,6 @@
 # Phase 256: StringUtils.split/2 Pattern Support

-Status: Active
+Status: Completed
 Scope: Loop pattern recognition for split/tokenization operations
 Related:
 - Phase 255 完了（loop_invariants 導入、Pattern 6 完成）
@ -9,14 +9,16 @@ Related:

 ## Current Status (SSOT)

- Current first FAIL: `json_lint_vm`（Pattern2 break cond: `this.is_whitespace(...)` needs `current_static_box_name`）
+- Current first FAIL: `json_lint_vm / StringUtils.last_index_of/2`（Loop with early return pattern - unsupported）
 - `StringUtils.split/2` は VM `--verify` / smoke まで PASS
 - Pattern6（index_of）は PASS 維持
+- 次フェーズ: Phase 257（`last_index_of/2` の reverse scan + early return loop）
 - 直近の完了:
+  - P1.13: Pattern2 boundary entry_param_mismatch 根治（`join_module.entry.params` SSOT 化）
  - 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）
  - P1.7: SSA undef（`%49/%67`）根治（continuation 関数名の SSOT 不一致）
  - P1.6: pipeline contract checks を `run_all_pipeline_checks()` に集約
- 次の作業: Pattern2 の static box context を break condition lowering に渡す（次フェーズ）
+- 次の作業: Phase 257（last_index_of pattern - loop with return support）
 - 設計メモ（ChatGPT Pro 相談まとめ）: `docs/development/current/main/investigations/phase-256-joinir-contract-questions.md`

 ---
@ -477,6 +479,49 @@ Option A（Pattern 7 新設）を推奨。
 - legacy 掃除候補:
  - `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

+---
+
+## 進捗（P1.13）
+
+### P1.13: Pattern2 boundary entry_param_mismatch 根治（完了）
+
+症状（json_lint_vm / StringUtils.trim_end/1）:
+```
+[ERROR] ❌ MIR compilation error: [joinir/phase1.5/boundary/entry_param_mismatch]
+Entry param[0] in 'main': expected ValueId(1000), but boundary.join_inputs[0] = ValueId(0)
+Hint: parameter ValueId mismatch indicates boundary.join_inputs constructed in wrong order
+```
+
+根本原因（SSOT）:
+- `emit_joinir_step_box.rs` が `boundary.join_inputs` を hardcoded ValueId(0), ValueId(1)... で構築していた
+- 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
+- 両者が一致しないため、boundary contract check で fail-fast
+
+修正方針（SSOT原則）:
+- **SSOT**: `join_module.entry.params` が `boundary.join_inputs` の唯一の真実
+- **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
+- **実装**: `emit_joinir_step_box.rs` で `join_input_slots = entry_func.params.clone()` に置き換え
+
+実装（SSOT）:
+- `src/mir/builder/control_flow/joinir/patterns/pattern2_steps/emit_joinir_step_box.rs` (lines 71-96)
+  - Entry function extraction (priority: `join_module.entry` → fallback to "main")
+  - `join_input_slots = main_func.params.clone()` (SSOT from JoinModule)
+  - `host_input_values` を同じ順序で構築（loop_var + carriers）
+  - Fail-fast validation for params count mismatch
+
+結果:
+- `./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
+- Pattern2 の boundary contract は安定化
+
+次のブロッカー（Phase 257）:
+- `StringUtils.last_index_of/2` - Loop with early return pattern (unsupported)
+  - Structure: `loop(i >= 0) { if (cond) { return value } i = i - 1 } return default`
+  - Capabilities: `caps=If,Loop,Return` (no Break)
+  - Missing: ConstStep capability
+  - Approach: Extend Pattern2 to handle return (similar to break) or create Pattern2Return variant
+  - Fixture: `apps/tests/phase257_p0_last_index_of_min.hako`
+  - Integration smokes: `phase257_p0_last_index_of_vm.sh`, `phase257_p0_last_index_of_llvm_exe.sh`
+
 次（P1.5 Task 3）:
 - `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
  - 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
--- a/docs/development/current/main/phases/phase-257/README.md
+++ b/docs/development/current/main/phases/phase-257/README.md
@ -0,0 +1,188 @@
+# Phase 257: Loop with Early Return Pattern
+
+Status: Active
+Scope: Pattern6（ScanWithInit）拡張で reverse scan + early return を受理する
+Related:
+- Phase 256 完了（Pattern2 boundary SSOT 化、entry_param_mismatch 根治）
+- North star: `docs/development/current/main/design/join-explicit-cfg-construction.md`
+
+## Current Status (SSOT)
+
+- Target first FAIL: `json_lint_vm / StringUtils.last_index_of/2`
+- Pattern: Loop with early return (backward scan)
+- Approach: Extend Pattern6（ScanWithInit）to support reverse scan + early return
+
+---
+
+## Background
+
+### 失敗詳細
+
+**テスト**: json_lint_vm (quick profile)
+**エラー**: `[joinir/freeze] Loop lowering failed: JoinIR does not support this pattern`
+**関数**: `StringUtils.last_index_of/2`
+
+#### エラーメッセージ全体
+
+```
+[phase143/debug] Attempting loop_true_if_break/continue pattern (P0/P1)
+[phase143/debug] Pattern out-of-scope: NotLoopTrue
+[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)
+[trace:dev] loop_canonicalizer: Function: StringUtils.last_index_of/2
+[trace:dev] loop_canonicalizer:   Skeleton steps: 0
+[trace:dev] loop_canonicalizer:   Carriers: 0
+[trace:dev] loop_canonicalizer:   Has exits: false
+[trace:dev] loop_canonicalizer:   Decision: FAIL_FAST
+[trace:dev] loop_canonicalizer:   Missing caps: [ConstStep]
+[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
+[ERROR] ❌ MIR compilation error: [joinir/freeze] Loop lowering failed: JoinIR does not support this pattern, and LoopBuilder has been removed.
+Function: StringUtils.last_index_of/2
+Hint: This loop pattern is not supported. All loops must use JoinIR lowering.
+```
+
+### 期待される動作
+
+`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。
+
+### 実際の動作
+
+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。
+
+### 最小再現コード
+
+```nyash
+// apps/tests/phase257_p0_last_index_of_min.hako
+static box Main {
+    main() {
+        local s = "hello world"
+        local ch = "o"
+
+        // Find last occurrence of ch in s
+        local i = s.length() - 1
+
+        loop(i >= 0) {
+            if s.substring(i, i + 1) == ch {
+                return i  // Early return when found
+            }
+            i = i - 1  // Backward scan
+        }
+
+        return -1  // Not found
+    }
+}
+```
+
+### 分析
+
+#### ループ構造
+
+1. **条件**: `i >= 0` (backward scan)
+2. **ボディ**:
+   - If branch: マッチング検出時
+     - `return i` で早期リターン
+   - After if: マッチなし
+     - `i = i - 1` で 1 つ戻る（定数ステップ）
+3. **特徴**:
+   - **Early return**: break ではなく return を使用
+   - **Backward scan**: `i--` で逆方向スキャン
+   - **Capabilities**: `caps=If,Loop,Return` (no Break)
+   - **Exits**: `exits=return` (両方の return を検出)
+
+#### Pattern6（index_of）との比較
+
+| Feature | Pattern6/index_of | last_index_of |
+|---------|-------------------|---------------|
+| 走査方向 | forward（`i = i + 1`） | reverse（`i = i - 1`） |
+| 早期終了 | 見つかったら return / exit PHI | 見つかったら return |
+| 通常終了 | not-found return（例: `-1`） | not-found return（`-1`） |
+| JoinIR | `main/loop_step/k_exit` | 同じ語彙で表現できる |
+
+#### 提案される実装アプローチ
+
+**Option A: Pattern6 拡張（推奨 / 最小差分）**
+
+Pattern6（ScanWithInit）を “scan direction” を持つ形に一般化する（forward / reverse）。
+
+1. **検出条件**:
+   - init: `i = s.length() - 1`（reverse）または `i = 0`（forward）
+   - loop cond: `i >= 0`（reverse）または `i < bound`（forward）
+   - body: `if s.substring(i, i + 1) == ch { return i }` + step update
+   - step: `i = i - 1`（reverse const step）または `i = i + 1`（forward const step）
+
+2. **JoinIR lowering**:
+   - Pattern6 の語彙（`main/loop_step/k_exit`）を維持
+   - scan direction に応じて:
+     - stop 判定（`i < 0` or `i >= bound`）
+     - const step（`+1` / `-1`）
+   - 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）
+
+3. **Boundary construction**:
+   - Phase 256 系の契約（`JumpArgsLayout` / contract checks）に従い、推測しない
+   - `expr_result` は `return i` の経路でのみ使用（not-found は `-1`）
+
+**Option B: Pattern8_ReverseScanReturn 新設**
+
+Pattern6 を触らずに、reverse scan 専用パターンとして箱を追加する。
+（影響範囲は狭いが、scan 系が分裂する）
+
+**Option C: Normalization（将来）**
+
+return/break を正規化して共通語彙へ落とし、JoinIR patterns を縮退させる。
+（Phase 257 ではやらない）
+
+### 実装計画
+
+#### 推奨方針
+
+**Option A**（Pattern6 拡張）を推奨。
+
+理由:
+- 既に index_of/find 系で “scan + not-found return” を Pattern6 が担っている
+- last_index_of はその自然な派生（reverse scan + const step -1）
+- Pattern2（break 前提）を膨らませずに済む
+
+#### P0 タスク
+
+1) **Fixture & integration smokes**（完了）
+   - `apps/tests/phase257_p0_last_index_of_min.hako`
+   - `tools/smokes/v2/profiles/integration/apps/phase257_p0_last_index_of_vm.sh`
+   - `tools/smokes/v2/profiles/integration/apps/phase257_p0_last_index_of_llvm_exe.sh`
+
+2) **Pattern6 detector/extractor 拡張（reverse scan）**
+   - `src/mir/builder/control_flow/joinir/patterns/pattern6_scan_with_init.rs`
+   - reverse scan 形を accept し、parts（init/cond/step/return/not-found）を抽出
+
+3) **Pattern6 lowerer 拡張**
+   - reverse scan の stop 判定・step を JoinIR へ落とす（語彙は既存 Pattern6 を維持）
+
+4) **検証**
+   - `bash tools/smokes/v2/profiles/integration/apps/phase257_p0_last_index_of_vm.sh`
+   - `./tools/smokes/v2/run.sh --profile quick`（最初の FAIL が次へ進む）
+
+### 注意（P0ではやらない）
+
+- 正規化での return/break 統一（Phase 257 ではやらない）
+- scan 系の大改造（まずは reverse scan の受理を最小差分で固定）
+
+---
+
+## 備考
+
+- Phase 256 で Pattern2Break の境界構築が SSOT 化済み（entry_param_mismatch 根治）
+- この知見を活かし、Pattern2Return も同じ原則で実装する
+- "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
+
+---
+
+## 進捗（P0）
+
+### 次のステップ
+
+1. Pattern6 の forward scan parts と差分を整理（init/cond/step/return）
+2. reverse scan の extractor を実装（Fail-Fast）
+3. JoinIR lowerer へ reverse scan を追加（既存 contract に従う）
+4. integration smokes + quick profile を回して SSOT 更新
+
+---
+
+**最終更新**: 2025-12-20