hakorune/docs/development/current/main/phases/phase-260

Phase 260: Block-Parameterized CFG（edge-args）段階導入

Status: P2 完了 ✅（EdgeCFG SSOT確立） Last updated: 2025-12-21

進捗（セーブポイント）

• P0（併存導入の芯）: 完了（読む側 SSOT を out_edges()/edge_args_to() に寄せた）
  • Commit: 4dfe3349b
• P0.1（hardening）: 完了（legacy layout 無し禁止 + DCE/verify の参照点整理）
  • Commit: 1fe5be347
• P0.2（instruction_rewriter モジュール化）: 完了
  • Commits: cbed040a7, aa3fdf3c1, c2e8099ff, 84cd653ae, 875bfee1b, 666de9d3e
  • 抽出モジュール: exit_collection, block_allocator, merge_variable_handler, call_generator, handlers/（8ファイル）
• P0.3（joinir_block_converter モジュール化）: 完了 ✅
  • Commits: e7f9adcfe, 2c01a7335
  • Phase 1: terminator_builder, block_finalizer
  • Phase 2: handlers/（call, jump, conditional_method_call, if_merge, nested_if_merge）
  • 合計抽出: 15モジュール、約3941行、53単体テスト全てpass
  • 統合テスト: 45/46 pass（既知のPattern2 LoopBodyLocal問題1件のみ）
• P2（削除）: 完了 ✅
  • BasicBlock.jump_args 完全削除、edge-args SSOT を terminator operand 側に一本化
  • フィールド変更: jump_args → return_env（Return専用metadata）
  • API簡略化: legacy helper 8個削除、terminator更新API保持（successors同期維持）
  • Verification簡素化: dual-source検証削除（cfg.rs 62行削除）
  • テスト結果: cargo test --lib 1368 PASS、quick smoke 45/46 PASS、phase258 tail call PASS
  • 検証: rg 'jump_args' src/ = 0件（コメント除く）

P0.2/P0.3 モジュール分割の責務一覧

Utilities（7モジュール）

• block_allocator.rs: ブロックID割り当て統一（allocate_one/two/three/n）
• merge_variable_handler.rs: マージコピー生成（emit_merge_copies, MergeBranch）
• call_generator.rs: Call命令生成統一（emit_call_pair, emit_call_pair_with_spans）
• terminator_builder.rs: Terminator生成統一（create_branch/jump/return_terminator, emit_branch_and_finalize）
• block_finalizer.rs: PHI保持ブロック確定（finalize_block, finalize_remaining_instructions）
• exit_collection.rs: Exit値収集（collect_exit_values, ExitCollectionResult）
• convert.rs: MirLikeInst変換（convert_mir_like_inst）

Handlers（8モジュール）

• handlers/ret.rs: Return処理
• handlers/method_call.rs: MethodCall → BoxCall変換
• handlers/field_access.rs: FieldAccess → BoxCall（getter pattern）
• handlers/new_box.rs: NewBox命令処理
• handlers/select.rs: Select命令（直接、展開なし）
• handlers/call.rs: Call + tail call処理（Phase 131 P2: 安定ValueId、legacy jump_args）
• handlers/jump.rs: Jump → tail call変換（Phase 256 P1.9: continuation、Phase 246-EX: legacy jump_args）
• handlers/conditional_method_call.rs: ConditionalMethodCall → if/phi展開（単一変数）
• handlers/if_merge.rs: IfMerge → if/phi（複数変数）
• handlers/nested_if_merge.rs: NestedIfMerge → 多段分岐（N+3ブロック、最複雑）

SSOT維持の確認項目（Phase 260の契約）

✅ jump_args直参照ゼロ維持: 全モジュールでBasicBlock.jump_argsへの直接参照なし（out_edges()/edge_args_to()経由のみ） ✅ out_edges()/edge_args_to() SSOT維持: 読む側APIが単一参照点に統一（Branchを含む複数edge前提） ✅ terminator operand優先: 新規コードはterminator operandを優先的に使用（legacy jump_argsは併存のみ） ✅ PHI preservation: block_finalizer.rsでPhase 189 FIX（PHI命令をブロック先頭保持）を維持 ✅ Phase metadata保持: Phase 131 P2（安定ValueId）、Phase 246-EX（legacy jump_args）、Phase 256 P1.9（continuation名前解決）の契約を全て保持

EdgeCFG SSOT確立（P2完了後）

Edge-args の SSOT定義:

• Jump/Branch: terminator operand edge_args が SSOT ✅
• Return: metadata return_env が SSOT（例外、terminator に operand フィールドなし）⚠️

統一API:

• 読み出し: out_edges(), edge_args_to(), edge_args_from_terminator()
• 書き込み: set_jump_with_edge_args(), set_branch_with_edge_args(), set_return_env()
  • 直代入禁止（successors 同期漏れ防止、Phase 260/261の核心成果）

妥協点の明記:

• Returnは「CFG successorを持たない」semantic上の特殊ケースのため、metadata許容
• 理想形（Option A）はReturn terminatorにenvフィールド追加だが、P2では工数削減のためOption B'採用

目的（P0）

JoinIR→MIR の暗黙 ABI（jump_args / carriers / expr_result slot / successors）を減らし、将来的な block-parameterized CFG（edge-args を第一級に持つCFG）へ収束するための「大工事パート」を開始する。

このフェーズは “一括置換” ではなく、**併存導入（Strangler）**で可逆に進める。

背景（Phase 256-259 で露出した型）

• jump_args が IR 外メタとして存在すると、DCE/verify/CFG 更新が「忘れると壊れる」になる
• spans が並行 Vec だと、最適化や変換で同期漏れが起きやすい
• continuation / entry / exit の識別と args 順序が散在すると、推測・補正が増殖する

North Star: docs/development/current/main/design/join-explicit-cfg-construction.md

方針（2段正規化）

• Semantic Normalization（意味SSOT）: terminator 語彙の固定（例: cond付きJumpを正規形から禁止しBranchへ）
• Plumbing Normalization（配線SSOT）: edge-args / CFG successor / spans を IR 構造に閉じ込め、写像に縮退

スコープ（Phase 260）

In scope

• MIR に「edge-args を持つ terminator 表現」を 併存導入する（旧 BasicBlock.jump_args は残す）
• “読む側” を単一APIに寄せる（Branch を含むので “複数 edge” 前提で一本化する）
  • 例: block.out_edges() / block.edge_args_to(target)
• 互換期間は 一致検証を Fail-Fast（両方ある場合は矛盾で即死）

Out of scope（P0ではやらない）

• BasicBlock.jump_args の削除（削除は Phase 261+）
• spans の内部表現を Vec<Spanned<_>> に一気に切替（Phase 261+ で段階導入）
• JoinIR を削除する（builder DSL 降格は長期）

実装タスク（P0）

1. MirTerminator（または既存 terminator に edge-args を持てる variant）を追加（併存導入）
   • Jump だけでなく Branch を含むため、API は “複数 edge” を前提にする
2. bridge が Jump/Branch の edge-args を terminator operand としてもセット（旧jump_argsも併記してよい）
3. merge/ExitLine/DCE/verify/printer が参照する入口を一本化（読む側の Strangler）
   • 推奨: block.out_edges() / block.edge_args_to(target) のような API（edge_args() 単発は Branch で曖昧）
4. Fail-Fast 契約チェック（--verify 時に必須）
   • “両方ある場合は一致” を verify で保証
   • 追加: “terminator から計算した successors” と “block.successors キャッシュ” の一致も verify で保証（同期漏れを即死）

受け入れ基準（P0）

• cargo build --release が通る
• ./tools/smokes/v2/run.sh --profile quick が少なくとも悪化しない（same first FAIL 以上）
• --verify の既存テストが壊れない（PHI/CFG検証が健全）
• legacy 依存の “推測” が増えていない（新規の env var 追加なし）
• rg "jump_args" を走らせて、移行コードと API 以外に参照が増えていない（読む側の寄せ漏れを検出）
• DCE 回帰が 1 本以上あり、「edge-args だけで使われる値」が消されないことを固定できている

ロードマップ（P0→P3）

P0（併存導入の芯）

• 単一参照APIを作る（Branch を含むので “複数 edge” 前提）
  • 例: BasicBlock::out_edges() / BasicBlock::edge_args_to(target)
• MIR terminator に edge-args を持てる表現を追加（旧 jump_args と 併存）
  • 推奨: EdgeArgs { layout: JumpArgsLayout, values: Vec<ValueId> } のように “意味（layout）” も同梱する
• bridge が edge-args を terminator operand に必ず埋める（旧jump_argsも同内容でセットしてよい）
• merge/ExitLine/DCE/verify/printer は参照点を out_edges()/edge_args_to(...) に寄せる
• 両方ある場合の 一致検証を Fail-Fast（--verify で必須）

P1（切替）

• jump_args を読む経路を段階的に減らす（参照点は out_edges()/edge_args_to(...) のみ）
• terminator 更新の API一本化（successors/preds の同期漏れを構造で潰す）
  • 読む側だけでなく、書く側（terminator 設定/edge-args 設定）も API 経由に寄せる
• DCE/verify が terminator operand から自然に use/pred を追えることを固定する

P2（削除）

• BasicBlock.jump_args を削除（併存チェックも撤去）
• jump_args 特例の DCE/verify コードを削除（terminator operand が SSOT）

P3（spans 収束）

• instructions + instruction_spans の並行 Vec を段階導入で廃止
  • 先に編集APIを一本化 → 最終的に Vec<Spanned<MirInstruction>> へ

メモ（設計SSOT）

• 相談パケット: docs/development/current/main/investigations/phase-259-block-parameterized-cfg-consult.md
• decisions: docs/development/current/main/20-Decisions.md