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Unify condition lowering logic across Pattern 2/4 with trait-based API. New infrastructure: - condition_lowering_box.rs: ConditionLoweringBox trait + ConditionContext (293 lines) - ExprLowerer implements ConditionLoweringBox trait (+51 lines) Pattern migrations: - Pattern 2 (loop_with_break_minimal.rs): Use trait API - Pattern 4 (loop_with_continue_minimal.rs): Use trait API Benefits: - Unified condition lowering interface - Extensible for future lowering strategies - Clean API boundary between patterns and lowering logic - Zero code duplication Test results: 911/911 PASS (+2 new tests) 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
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# Phase 230: ExprLowerer / ScopeManager Design
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このドキュメントは、Phase 230 で検討する「ExprLowerer / ScopeManager」設計のメモだよ。
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**コード変更は行わず、将来の統合先インターフェースだけを先に固める**ことが目的。
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## 1. ExprLowerer の役割と API スケッチ
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### 1.1 役割
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- ExprLowerer は「AST の式ノード → JoinIR ValueId」の SSOT として振る舞う箱。
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- 条件式 / init 式 / Update 式（UpdateExpr に入る前の生 AST）など、式まわりの lowering を一本化する。
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- 変数解決やスコープ情報は ScopeManager に委譲し、ExprLowerer 自身は「式構造」を見ることに専念する。
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### 1.2 API スケッチ
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```rust
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pub struct ExprLowerer<'env> {
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/// 名前解決とスコープ情報を提供する窓口
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scope: &'env dyn ScopeManager,
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/// 型情報の参照（将来用。現時点では Option でもよい想定）
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types: Option<&'env TypeContext>,
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/// JoinIR 命令バッファ
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instructions: &'env mut Vec<JoinInst>,
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/// JoinIR ValueId アロケータ
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alloc_value: &'env mut dyn FnMut() -> ValueId,
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}
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impl<'env> ExprLowerer<'env> {
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/// 任意の式 AST を JoinIR ValueId に lowering する入口
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pub fn lower_expr(
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&mut self,
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ast: &ASTNode,
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ctx: ExprContext,
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) -> Result<ValueId, ExprLoweringError> {
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// ctx: Condition / Init / Update / Misc などの文脈ヒント
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unimplemented!()
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}
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}
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```
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```rust
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/// 式の文脈（どこから呼ばれているか）を表す軽量フラグ
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pub enum ExprContext {
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Condition, // ループ条件 / if 条件
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InitBodyLocal, // body-local init
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UpdateCarrier, // carrier update (UpdateExpr 相当)
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Misc, // その他（将来用）
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}
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```
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### 1.3 呼び出し元の想定
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- 条件式:
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- Pattern1–4 lowerer や `condition_to_joinir` から
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- `lower_expr(ast, ExprContext::Condition)` として利用。
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- init 式（body-local）:
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- `LoopBodyLocalInitLowerer` 相当の責務を段階的に ExprLowerer に寄せる。
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- `lower_expr(init_ast, ExprContext::InitBodyLocal)` を呼んで ValueId を受け取り、LoopBodyLocalEnv に名前を紐づけるだけの薄い箱にする。
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- Update 式:
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- いまは `LoopUpdateAnalyzer` → `UpdateExpr` → `CarrierUpdateEmitter` だが、
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将来は UpdateExpr 生成の一部を ExprLowerer に委譲することも視野に入れる。
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- 初期段階では `ExprContext::UpdateCarrier` だけ定義しておき、実際の統合は後続フェーズに回す。
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### 1.4 既存箱からの委譲イメージ
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- BoolExprLowerer:
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- 現状ほぼ未使用の MIR 向け lowering だが、「条件式の構造を落とす」という責務は ExprLowerer と重なる。
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- 将来は ExprLowerer の内部実装（もしくは Condition/MIR プロファイル）として吸収する候補。
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- MethodCallLowerer:
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- CoreMethodId メタデータと BoxCall emission ロジックはそのままユーティリティとして残す。
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- ExprLowerer 側から `MethodCallLowerer::lower_*` を呼ぶ形で再利用。
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- condition_to_joinir:
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- 入口/オーケストレーターとして残しつつ、中身の AST → JoinIR 値の部分を ExprLowerer に差し替える方針。
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## 2. ScopeManager の設計
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### 2.1 目的
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- 変数名 → ValueId の解決と、その変数がどのスコープに属しているかを一箇所で扱う。
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- ConditionEnv / LoopBodyLocalEnv / CapturedEnv / CarrierInfo(promoted_loopbodylocals など) を覆う「ビュー」を提供する。
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### 2.2 インターフェース案
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```rust
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/// 変数スコープの種類
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pub enum VarScopeKind {
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LoopParam, // ループ変数（i, p など）
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OuterLocal, // 関数ローカルだがループ外で定義されたもの
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CapturedConst, // CapturedEnv に載っている実質定数
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ConditionOnly, // 条件専用（digits, len など）
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BodyLocal, // ループ本体の local（ch, digit_pos など）
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PromotedLoopBody, // 昇格済み LoopBodyLocal（is_ws, is_digit_pos など）
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CarrierLoopState, // キャリア（sum, num_str など）
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}
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/// ScopeManager は ExprLowerer に対して「名前解決 + スコープ情報」を提供する。
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pub trait ScopeManager {
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/// 名前から JoinIR ValueId を取得（なければ None）
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fn lookup(&self, name: &str) -> Option<ValueId>;
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/// 変数のスコープ種別を問い合わせる
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fn scope_of(&self, name: &str) -> Option<VarScopeKind>;
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}
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```
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### 2.3 既存構造との対応づけ
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- ConditionEnv:
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- loop_param + condition-only + body-only carrier を持っている。
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- ScopeManager 実装の中で「LoopParam / ConditionOnly / CarrierLoopState」などに振り分ける役割。
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- LoopBodyLocalEnv:
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- `local ch`, `local digit_pos` などの body-local を保持。
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- ScopeManager からは `VarScopeKind::BodyLocal` として見える。
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- CapturedEnv:
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- function_scope_capture.rs で検出された「関数スコープの実質定数」（digits, base, limit 等）。
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- ScopeManager 上では `VarScopeKind::CapturedConst` として扱う。
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- CarrierInfo:
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- carrier 名と join_id、ConditionOnly role、promoted_loopbodylocals 情報を持つ。
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- ScopeManager 側からは、「PromotedLoopBody / CarrierLoopState」などの分類情報を取り出す。
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ここではあくまでインターフェースレベルの設計に留めておき、
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実際の `ScopeManagerImpl`（ConditionEnv + LoopBodyLocalEnv + CapturedEnv + CarrierInfo を束ねる構造体）は後続フェーズで実装する想定だよ。
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## 3. 既存箱とのマッピング表
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Phase 230 の時点では「どの箱をどこに収めるか」をざっくり決めておくところまでにするよ。
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| Box / モジュール名 | 現在の責務 | ExprLowerer との関係 | ScopeManager / TypeContext との関係 |
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|------------------------------|----------------------------------------------------------|----------------------------------------------------|----------------------------------------------------------|
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| BoolExprLowerer | AST → MIR boolean 式 lowering（ほぼ未使用） | 将来 `ExprLowerer` の内部ロジックとして統合候補 | 直接は関与しない（MirBuilder 向けの歴史的遺産） |
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| condition_to_joinir | 条件式 lowering のオーケストレーター | 入口モジュールとして残し、中身を ExprLowerer 呼びに | ScopeManager を使って ConditionEnv 系を内側に隠す |
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| condition_lowerer | AST → JoinIR 値（条件用）のコアロジック | ExprLowerer に徐々に移管し、将来は内部実装に | 変数解決部分を ScopeManager に差し替える |
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| LoopBodyLocalInitLowerer | body-local init 式の lowering + LoopBodyLocalEnv 更新 | lowering 部分は ExprLowerer に寄せ、将来は「宣言スキャン + env 更新」の薄い箱に | LoopBodyLocalEnv の管理は ScopeManager 実装が引き取る |
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| MethodCallLowerer | MethodCall AST → BoxCall（CoreMethodId メタ駆動） | ExprLowerer から utility として呼び出す | 引数の変数解決に ScopeManager を利用するよう将来変更 |
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| CarrierUpdateEmitter | UpdateExpr（構造化済み）→ JoinIR 更新命令 | UpdateExpr 生成側が ExprLowerer と噛み合うよう設計する方向 | UpdateEnv を ScopeManager ベースの実装に置き換える候補 |
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| ConditionEnv | 条件用の名前解決レイヤ | ScopeManager の内部実装の一部 | TypeContext と組み合わせて「型付き環境」にしていく余地 |
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| LoopBodyLocalEnv | ループ本体 local 変数の JoinIR ValueId マップ | ScopeManager によって一段抽象化される | 将来的に型付き body-local として TypeContext と連携 |
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| CapturedEnv | 関数スコープ実質定数の環境 | ScopeManager 実装が `CapturedConst` として吸収 | TypeContext から「不変 + 型」の情報を共有できると理想 |
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## 4. Phase 230 のスコープと非スコープ
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- スコープ（やること）:
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- 既存の式 lowering の散らばり方を inventory に落とし込む。
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- ExprLowerer / ScopeManager / ExprContext / VarScopeKind のインターフェース案を決める。
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- 既存箱がどこに入りそうか（or 外に残りそうか）を表で整理する。
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- 非スコープ（やらないこと）:
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- 実際のコードの統合・リファクタリング。
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- condition_to_joinir / LoopBodyLocalInitLowerer などの実装変更。
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- TypeContext 自体の設計・実装（ここでは「将来ここにくっつける」レベルの言及に留める）。
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結論として Phase 230 は、JoinIR ラインにおける「式」と「スコープ」の SSOT を見据えた
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**設計フェーズ（ドキュメントのみ）** として完了させるイメージだよ。
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補足（Phase 231 時点の実装状況メモ）:
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- `src/mir/join_ir/lowering/expr_lowerer.rs` / `scope_manager.rs` には、Phase 231 のパイロット実装が入っている。
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- コンテキストは `ExprContext::Condition` のみサポート。
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- 実装は ScopeManager → ConditionEnv を構築してから、既存の `lower_condition_to_joinir` に委譲する薄いラッパー。
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- `pattern2_with_break.rs` では **バリデーション専用（結果は捨てて、実際の lowering は従来経路）の呼び出し**になっている。
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- 本ドキュメントは「最終的に目指す ExprLowerer/ScopeManager 像」の設計であり、Phase 231 の実装はあくまで
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その前段階のパイロットという位置づけだよ（実装が完全にこの API 図のとおりになっているわけではない点に注意）。
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Status: Active
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Scope: Expr Lowerer 設計（JoinIR/ExprLowerer ライン）
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