tomoaki/hakorune
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hakorune/docs/development/roadmap/phases/phase-26-F/README.md
nyash-codex 2692eafbbf feat(mir): Phase 26-H JoinIR型定義実装完了 - ChatGPT設計 
## 実装内容（Step 1-3 完全達成）

### Step 1: src/mir/join_ir.rs 型定義追加
- **JoinFuncId / JoinContId**: 関数・継続ID型
- **JoinFunction**: 関数（引数 = φノード）
- **JoinInst**: Call/Jump/Ret/Compute 最小命令セット
- **MirLikeInst**: 算術・比較命令ラッパー
- **JoinModule**: 複数関数保持コンテナ
- **単体テスト**: 型サニティチェック追加

### Step 2: テストケース追加
- **apps/tests/joinir_min_loop.hako**: 最小ループ＋breakカナリア
- **src/tests/mir_joinir_min.rs**: 手書きJoinIR構築テスト
  - MIR → JoinIR手動構築で型妥当性確認
  - #[ignore] で手動実行専用化
  - NYASH_JOINIR_EXPERIMENT=1 トグル制御

### Step 3: 環境変数トグル実装
- **NYASH_JOINIR_EXPERIMENT=1**: 実験モード有効化
- **デフォルト挙動**: 既存MIR/LoopForm経路のみ（破壊的変更なし）
- **トグルON時**: JoinIR手書き構築テスト実行

## Phase 26-H スコープ遵守
✅ 型定義のみ（変換ロジックは未実装）
✅ 最小限の命令セット
✅ Debug 出力で妥当性確認
✅ 既存パイプライン無影響

## テスト結果
```
$ NYASH_JOINIR_EXPERIMENT=1 cargo test --release mir_joinir_min_manual_construction -- --ignored --nocapture
[joinir/min] MIR module compiled, 3 functions
[joinir/min] JoinIR module constructed:
[joinir/min] ✅ JoinIR型定義は妥当（Phase 26-H）
test result: ok. 1 passed; 0 failed
```

## JoinIR理論の実証
- **φノード = 関数引数**: `fn loop_step(i, k_exit)`
- **merge = join関数**: 分岐後の合流点
- **ループ = 再帰関数**: `loop_step` 自己呼び出し
- **break = 継続呼び出し**: `k_exit(i)`

## 次フェーズ (Phase 27.x)
- LoopForm v2 → JoinIR 自動変換実装
- break/continue ハンドリング
- Exit PHI の JoinIR 引数化

🌟 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code)

Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
Co-Authored-By: ChatGPT <noreply@openai.com>
2025-11-23 04:10:12 +09:00

6.8 KiB
Raw Blame History

Phase 26-F — Loop Exit Liveness / BodyLocal PHI Guard Line

Status: planning（設計 + 受け口整備。MIRスキャン本体は後続フェーズ）

ゴール

  • LoopForm v2 / Exit PHI まわりで残っている BodyLocal 変数の未定義バグを、「箱」と「MIR スキャン」に分けて根治する。
  • すでに Phase 26-E までで固めた PHI SSOT（PhiBuilderBox / IfForm / ExitPhiBuilder / BodyLocalPhiBuilder）を前提に：
    • 分類（LoopVarClassBox）と
    • 実際の使用（LoopExitLivenessBox, 将来の MIR スキャン） をきちんと分離する。
  • その上で FuncScanner / Stage‑B / Stage‑1 入口で発生している use of undefined value を、構造から潰す足場を固める。

スコープ（26-F でやること）

F‑A: Exit PHI 4箱構成の確定とガード

  • ファイル:
    • src/mir/phi_core/loop_var_classifier.rs
    • src/mir/phi_core/local_scope_inspector.rs
    • src/mir/phi_core/body_local_phi_builder.rs
    • src/mir/phi_core/loop_exit_liveness.rs（新設済み）
    • src/mir/phi_core/phi_invariants.rs
    • src/mir/phi_core/exit_phi_builder.rs
  • やること:
    • 4箱構成をドキュメントに固定する（コードはほぼ出来ているので設計を追記する）:
      • LoopVarClassBox: Pinned / Carrier / BodyLocalExit / BodyLocalInternal の分類専用。
      • LoopExitLivenessBox: ループ exit 後で「生きている変数」の集合を返す箱（Phase 26-F 時点では保守的近似＋環境変数ガード）。
      • BodyLocalPhiBuilder: 分類結果と live_at_exit を OR 判定し、「どの BodyLocal に exit PHI が必要か」だけを決める箱。
      • PhiInvariantsBox: 「全 pred で定義されているか」を Fail‑Fast でチェックする箱。
    • NYASH_EXIT_LIVE_ENABLE が未設定のときは 従来挙動（Phase 26-F-3 相当） に固定されることを明文化。
    • NYASH_EXIT_LIVENESS_TRACE=1 で、将来の MIR スキャン実装時にトレースを出す方針を記録。

F‑B: MIR スキャン前提の ExitLiveness 受け口設計

  • ファイル:
    • src/mir/phi_core/loop_exit_liveness.rs
    • src/mir/phi_core/exit_phi_builder.rs
    • （将来）src/mir/loop_builder.rs / src/mir/function.rs
    • src/mir/query.rs（MirQuery/MirQueryBox）
  • やること:
    • ExitLiveness 用のトレイトを決める → 実装済み。
      • ExitLivenessProvider::compute_live_at_exit(header_vals, exit_snapshots) -> BTreeSet<String>
      • 既定実装は LoopExitLivenessBox（Phase 26-F-3 と同じ空集合、env ガード付き）
      • Phase 2+ 用の MirScanExitLiveness を追加済み。現時点では「header_vals + exit_snapshots に出現する変数の union」を返す簡易スキャンで、NYASH_EXIT_LIVE_ENABLE=1 で opt-in。後続フェーズ（26-G 以降）で MIR 命令列スキャンに差し替える想定。
    • Phase 26-F では「箱とインターフェース」だけ決めて、実装は保守的近似 or ダミーのままに留める。
    • ExitPhiBuilder は ExitLivenessProvider の結果だけを見るようにしたので、後続フェーズで MirScanExitLiveness に差し替え可能（依存逆転）。

F‑C: FuncScanner / parse_params / trim 用の再現ケース固定

  • ファイル:
    • lang/src/compiler/entry/func_scanner.hako
    • lang/src/compiler/tests/funcscanner_skip_ws_min.hako
    • lang/src/compiler/tests/funcscanner_parse_params_trim_min.hako
    • src/tests/mir_funcscanner_skip_ws.rs
    • src/tests/mir_funcscanner_parse_params_trim_min.rs
  • やること:
    • すでに作成済みの 2 本の Rust テストを「ExitLiveness / BodyLocal PHI のカナリア」として位置づける:
      • mir_funcscanner_skip_ws_direct_vm
      • mir_funcscanner_parse_params_trim_min_verify_and_vm
    • この 2 本が、今後の MIR スキャン実装（Phase 26-G 相当）で「ExitLiveness を差し込んだときに必ず緑になるべき」ターゲットであることを docs に固定。
    • _trim / skip_whitespace 本体には、__mir__.log ベースの軽量観測が既に仕込まれているので、その存在を mir-logs-observability.md 側にリンクしておく。

F‑D: 将来フェーズ（MIR スキャン本体）への橋渡し

  • ファイル候補:
    • docs/development/roadmap/phases/phase-26-F/README.md（本ファイル）
    • docs/development/architecture/loops/loopform_ssot.md
  • やること:
    • Phase 26-F では「箱」と「受け口」と「環境変数ガード」までに留め、MIR 命令列の実スキャンは次フェーズ（26-G など）に分離する方針を書き切る。
    • LoopFormOps を拡張して MIR 命令列にアクセスする案（get_block_instructions 等）を、設計レベルでメモしておく。
    • ExitLiveness の MIR スキャン実装は:
      • exit ブロック（必要ならその直後）での use/def を収集し、
      • 逆 RPO で固定点反復して live_in/ live_out を決める、 といった最小の liveness アルゴリズムで良いことを明記。

このフェーズで「やらない」こと

  • LoopFormOps / MirBuilder の広範な API 拡張や、大規模な構造変更。
    • MIR スキャン本体の導入は 26-F ではなく 26-G 以降に分離し、ここではあくまで箱と受け口とドキュメントに留める。
  • 既存の LoopForm v2 / Exit PHI ロジックの意味的変更。
    • NYASH_EXIT_LIVE_ENABLE が未設定のときの挙動は、Phase 26-F-3 と同等に保つ（テストもそれを期待する）。
  • Stage‑B / Stage‑1 CLI / UsingResolver の本線仕様変更。
    • 26-F で触るのはあくまで PHI/SSA のインフラ層のみ。高レベル仕様は 25.x の各フェーズに従う。

受け入れ条件（26-F）

  • Docs:
    • docs/development/architecture/loops/loopform_ssot.md に 4箱構成（LoopVarClassBox / LoopExitLivenessBox / BodyLocalPhiBuilder / PhiInvariantsBox）の役割が追記されている。
    • 本 README に ExitLiveness の受け口設計（ExitLivenessProvider 相当）と、MIR スキャン本体を次フェーズに送る方針が書かれている。
  • コード:
    • NYASH_EXIT_LIVE_ENABLE が未設定のとき、Phase 26-F-3 と同等かそれ以上のテスト結果（PASS 増 / FAIL 減）を維持している。
    • LoopExitLivenessBox / BodyLocalPhiBuilder / PhiInvariantsBox / ExitPhiBuilder の依存関係が一方向（解析→判定→生成→検証）に整理されている。
  • テスト:
    • mir_funcscanner_skip_ws_direct_vm / mir_funcscanner_parse_params_trim_min_verify_and_vm が引き続き「ExitLiveness/BodyLocal PHI カナリア」として動作し、PHI/SSA の変更時に必ず確認される位置づけになっている。