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Phase 170-C-2: LoopUpdateSummaryBox 設計

概要

CaseALoweringShape の検出精度を向上させるため、ループの更新パターンを解析する専用 Box を導入する。

背景

現状 (Phase 170-C-1)

• detect_with_carrier_name() で carrier 名ヒューリスティックを使用
• i, e, idx → StringExamination
• その他 → ArrayAccumulation

問題点

• 名前だけでは不正確（sum という名前でも CounterLike かもしれない）
• 実際の更新式を見ていない

設計

1. UpdateKind 列挙型

/// キャリア変数の更新パターン
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
pub enum UpdateKind {
    /// カウンタ系: i = i + 1, i = i - 1, i += 1
    /// 典型的な skip/trim パターン
    CounterLike,

    /// 蓄積系: result = result + x, arr.push(x), list.append(x)
    /// 典型的な collect/filter パターン
    AccumulationLike,

    /// 判定不能
    Other,
}

2. CarrierUpdateInfo 構造体

/// 単一キャリアの更新情報
#[derive(Debug, Clone)]
pub struct CarrierUpdateInfo {
    /// キャリア変数名
    pub name: String,

    /// 更新パターン
    pub kind: UpdateKind,
}

3. LoopUpdateSummary 構造体

/// ループ全体の更新サマリ
#[derive(Debug, Clone, Default)]
pub struct LoopUpdateSummary {
    /// 各キャリアの更新情報
    pub carriers: Vec<CarrierUpdateInfo>,
}

impl LoopUpdateSummary {
    /// 単一 CounterLike キャリアを持つか
    pub fn has_single_counter(&self) -> bool {
        self.carriers.len() == 1
            && self.carriers[0].kind == UpdateKind::CounterLike
    }

    /// AccumulationLike キャリアを含むか
    pub fn has_accumulation(&self) -> bool {
        self.carriers.iter().any(|c| c.kind == UpdateKind::AccumulationLike)
    }
}

4. analyze_loop_updates_ast 関数

/// AST からループ更新パターンを解析
///
/// # Phase 170-C-2 暫定実装
/// - 名前ヒューリスティックを内部で使用
/// - 将来的に AST 解析に置き換え
pub fn analyze_loop_updates_ast(
    _condition: &ASTNode,
    _body: &[ASTNode],
    carrier_names: &[String],
) -> LoopUpdateSummary {
    let carriers = carrier_names
        .iter()
        .map(|name| {
            let kind = if is_typical_index_name(name) {
                UpdateKind::CounterLike
            } else {
                UpdateKind::AccumulationLike
            };
            CarrierUpdateInfo {
                name: name.clone(),
                kind,
            }
        })
        .collect();

    LoopUpdateSummary { carriers }
}

LoopFeatures への統合

pub struct LoopFeatures {
    pub has_break: bool,
    pub has_continue: bool,
    pub has_if: bool,
    pub has_if_else_phi: bool,
    pub carrier_count: usize,
    pub break_count: usize,
    pub continue_count: usize,

    // Phase 170-C-2 追加
    pub update_summary: Option<LoopUpdateSummary>,
}

CaseALoweringShape での利用

pub fn detect_from_features(
    features: &LoopFeatures,
    carrier_count: usize,
    has_progress_carrier: bool,
) -> Self {
    // ... 既存チェック ...

    // Phase 170-C-2: UpdateSummary を優先
    if let Some(ref summary) = features.update_summary {
        if summary.has_single_counter() {
            return CaseALoweringShape::StringExamination;
        }
        if summary.has_accumulation() {
            return CaseALoweringShape::ArrayAccumulation;
        }
    }

    // フォールバック: carrier 数のみ
    match carrier_count {
        1 => CaseALoweringShape::Generic,
        2.. => CaseALoweringShape::IterationWithAccumulation,
        _ => CaseALoweringShape::NotCaseA,
    }
}

ファイル配置

src/mir/join_ir/lowering/
├── loop_update_summary.rs  # 新規: UpdateKind, LoopUpdateSummary
├── loop_to_join.rs         # 更新: analyze_loop_updates_ast 呼び出し
└── loop_scope_shape/
    └── case_a_lowering_shape.rs  # 更新: UpdateSummary 参照

移行計画

Phase 170-C-2a (今回)

• loop_update_summary.rs 骨格作成
• 名前ヒューリスティックを内部に閉じ込め
• LoopFeatures への統合は保留

Phase 170-C-2b (将来)

• AST 解析で実際の更新式を判定
• i = i + 1 → CounterLike
• result.push(x) → AccumulationLike

Phase 170-C-3 (将来)

• MIR ベース解析（AST が使えない場合の代替）
• BinOp 命令パターンマッチング

利点

1. 関心の分離: 更新パターン解析が独立した Box に
2. 差し替え容易: 名前 → AST → MIR と段階的に精度向上可能
3. テスト容易: LoopUpdateSummary を直接テスト可能
4. 後方互換: LoopFeatures.update_summary は Option なので影響最小