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Phase 197: JoinIR 実戦適用（軽量ループライン）

Date: 2025-12-09 Status: Ready for Implementation Prerequisite: Phase 196 complete (Select bug fixed)

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目的

Phase 196 までで安定した JoinIR 基盤（P1/P2/P3/P4 + P5 Trim）を、 実戦の小さいループに当てはめて、以下の一連動作を確認する：

1. パターン検出: LoopFeatures / router が正しく Pattern を選択
2. JoinIR lowering: Pattern lowerer が JoinIR を生成
3. MIR 実行: phase195_sum_count.hako 等が正しく動作

スコープ:

• ✅ 既存インフラの検証（新機能追加なし）
• ✅ 軽量ループのみ（3-5本）
• ✅ ドキュメント駆動（実戦適用状況を可視化）

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Task 197-1: 対象ループの確定

選定基準

1. 既にwhitelisted OR 既存テストで動作実績あり
2. 依存関係が少ない（ConditionEnv制約/複雑キャリアなし）
3. 代表性がある（P1/P2/P3を1本ずつ）

対象ループ一覧（3-5本）

JsonParser 側（2本）

1. _match_literal (Pattern 1)

   • Location: tools/hako_shared/json_parser.hako:357-362
   • Pattern: P2 (break via return) → 実際は P1 候補（単純whileとして扱える）
   • Carrier: i (IntegerBox)
   • Update: i = i + 1
   • Status: ✅ Already whitelisted (JsonParserBox._match_literal/3)
   • 理由: P1 の最もシンプルなケース（break なし、単純な継続条件）

2. _skip_whitespace (Pattern 2)

   • Location: tools/hako_shared/json_parser.hako:312-319
   • Pattern: P2 (break condition)
   • Carrier: p (IntegerBox)
   • Update: p = p + 1
   • Status: ✅ Already whitelisted (JsonParserBox._skip_whitespace/2)
   • 理由: P2 の代表的な break パターン

selfhost/tests 側（2本）

3. phase195_sum_count.hako (Pattern 3)

   • Location: apps/tests/phase195_sum_count.hako
   • Pattern: P3 (If-Else PHI, multi-carrier)
   • Carrier: sum, count (2キャリア)
   • Update:
     • then: sum = sum + i, count = count + 1
     • else: sum = sum + 0, count = count + 0
   • Status: ✅ Phase 196 で動作確認済み（出力: 93）
   • 理由: P3 multi-carrier の実証済みケース

4. loop_if_phi.hako (Pattern 3 single-carrier)

   • Location: apps/tests/loop_if_phi.hako
   • Pattern: P3 (If-Else PHI, single-carrier)
   • Carrier: sum (1キャリア)
   • Update: if (i > 2) sum = sum + i else sum = sum + 0
   • Status: ✅ Phase 196 で動作確認済み（出力: sum=9）
   • 理由: P3 single-carrier の既存実績

オプション（5本目）

5. loop_min_while.hako (Pattern 1 representative)
   • Location: apps/tests/loop_min_while.hako
   • Pattern: P1 (simple while)
   • Carrier: i (IntegerBox)
   • Update: i = i + 1
   • Status: ✅ Phase 165 で動作確認済み（出力: 0,1,2）
   • 理由: P1 の最小ケース（比較用）

対象外ループ（Phase 197 では扱わない）

• ❌ _parse_number / _atoi: ConditionEnv 制約（digits.indexOf 依存） → Phase 200+
• ❌ _parse_string / _unescape_string: 複雑キャリア → Phase 195+ Pattern3 拡張後
• ❌ _parse_array / _parse_object: 複数 MethodCall → Phase 195+ MethodCall 拡張後

成果物

CURRENT_TASK.md の Phase 197 セクションに以下を追記:

### Phase 197: JoinIR 実戦適用（軽量ループライン）

**対象ループ**:
1. `_match_literal` (P1) - JsonParser 単純 while
2. `_skip_whitespace` (P2) - JsonParser break パターン
3. `phase195_sum_count.hako` (P3 multi-carrier) - 既存実績
4. `loop_if_phi.hako` (P3 single-carrier) - 既存実績
5. `loop_min_while.hako` (P1 minimal) - 比較用

**実施内容**: 構造トレース + E2E 実行 + ドキュメント更新

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Task 197-2: routing 更新（JoinIR 経路に載せる）

方針

1. 構造ベース判定優先: PatternPipelineContext / LoopPatternKind が自動判定
2. 名前ベース whitelist は補助: 既に whitelisted のものはそのまま
3. 新規トグル・条件なし: 既存インフラのみで対応

作業内容

1. routing.rs の確認

File: src/mir/builder/control_flow/joinir/routing.rs

確認事項:

• _match_literal が whitelist に存在するか
• _skip_whitespace が whitelist に存在するか
• 構造ベース判定（LoopFeatures）が優先されているか

Expected: Phase 194 で既に whitelisted 済み（変更不要の可能性大）

2. 必要な場合のみ whitelist 追加

// routing.rs の whitelist テーブル（例）
const JOINIR_WHITELIST: &[&str] = &[
    "JsonParserBox._skip_whitespace/2",  // ✅ 既存
    "JsonParserBox._trim/1",             // ✅ 既存
    "JsonParserBox._match_literal/3",    // ✅ 既存
    // Phase 197: 追加不要（既に全部 whitelisted）
];

検証

# routing.rs の whitelist を確認
grep -n "JsonParserBox\._match_literal" src/mir/builder/control_flow/joinir/routing.rs
grep -n "JsonParserBox\._skip_whitespace" src/mir/builder/control_flow/joinir/routing.rs

Expected: 既に存在している → 変更不要

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Task 197-3: 構造トレースと E2E 実行

手順

1. 構造トレース（失敗しないことの確認）

各対象ループについて、Pattern 選択が正しく動作するか確認。

# Test 1: _match_literal (P1)
NYASH_JOINIR_CORE=1 NYASH_JOINIR_STRUCTURE_ONLY=1 ./target/release/hakorune \
  tools/hako_shared/json_parser.hako 2>&1 | grep -E "match_literal|Pattern1"

# Test 2: _skip_whitespace (P2)
NYASH_JOINIR_CORE=1 NYASH_JOINIR_STRUCTURE_ONLY=1 ./target/release/hakorune \
  tools/hako_shared/json_parser.hako 2>&1 | grep -E "skip_whitespace|Pattern2"

# Test 3: phase195_sum_count.hako (P3 multi-carrier)
NYASH_JOINIR_CORE=1 NYASH_JOINIR_STRUCTURE_ONLY=1 ./target/release/hakorune \
  apps/tests/phase195_sum_count.hako 2>&1 | grep -E "Pattern3|sum_count"

# Test 4: loop_if_phi.hako (P3 single-carrier)
NYASH_JOINIR_CORE=1 NYASH_JOINIR_STRUCTURE_ONLY=1 ./target/release/hakorune \
  apps/tests/loop_if_phi.hako 2>&1 | grep -E "Pattern3|if_phi"

# Test 5: loop_min_while.hako (P1 minimal)
NYASH_JOINIR_CORE=1 NYASH_JOINIR_STRUCTURE_ONLY=1 ./target/release/hakorune \
  apps/tests/loop_min_while.hako 2>&1 | grep -E "Pattern1|min_while"

確認ポイント:

• ✅ router が正しい Pattern (P1/P2/P3) を選択
• ✅ [joinir/freeze] が出ない（freeze = legacy fallback）
• ✅ UnsupportedPattern エラーが出ない

2. E2E 実行テスト

実際に実行して、期待値が出力されるか確認。

# Test 1: _match_literal
# （JsonParser 全体実行が必要 - Phase 197 では個別テストを作成）
# TODO: phase197_match_literal.hako を作成

# Test 2: _skip_whitespace
# TODO: phase197_skip_whitespace.hako を作成

# Test 3: phase195_sum_count.hako
NYASH_JOINIR_CORE=1 ./target/release/hakorune apps/tests/phase195_sum_count.hako
# Expected: 93

# Test 4: loop_if_phi.hako
NYASH_JOINIR_CORE=1 ./target/release/hakorune apps/tests/loop_if_phi.hako
# Expected: [Console LOG] sum=9

# Test 5: loop_min_while.hako
NYASH_JOINIR_CORE=1 ./target/release/hakorune apps/tests/loop_min_while.hako
# Expected: 0\n1\n2

検証項目:

• 出力が期待値と一致
• RC (Return Code) が 0
• エラーメッセージなし

3. 必要に応じてトレース（デバッグ）

ValueId の流れや PHI 接続が怪しい場合のみ実施。

# PHI トレース
NYASH_JOINIR_CORE=1 NYASH_TRACE_PHI=1 ./target/release/hakorune \
  apps/tests/phase195_sum_count.hako 2>&1 | grep -E "phi|PHI"

# variable_map トレース
NYASH_JOINIR_CORE=1 NYASH_TRACE_VARMAP=1 ./target/release/hakorune \
  apps/tests/phase195_sum_count.hako 2>&1 | grep -E "\[trace:varmap\]"

確認ポイント:

• PHI の dst と inputs が正しく対応
• variable_map 更新が整合している

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Task 197-4: ドキュメント更新

1. joinir-architecture-overview.md

Section: 7.2 残タスク（Phase 192+ で対応予定）

追加内容:

7. **Phase 197: 実戦適用（軽量ループ検証）** → 完了 ✅
   - 目的: 既存インフラの実戦検証（新機能追加なし）
   - 対象ループ:
     - `_match_literal` (P1) - JsonParser 単純 while
     - `_skip_whitespace` (P2) - JsonParser break パターン
     - `phase195_sum_count.hako` (P3 multi-carrier) - 既存実績
     - `loop_if_phi.hako` (P3 single-carrier) - 既存実績
     - `loop_min_while.hako` (P1 minimal) - 比較用
   - 結果:
     - [x] 構造トレース: 全ループで正しい Pattern 選択 ✅
     - [x] E2E 実行: 全ループで期待値出力 ✅
     - [x] 退行なし: Phase 190-196 テスト全 PASS ✅
   - 詳細: phase197-lightweight-loops-deployment.md

### JsonParser/selfhost 実戦 JoinIR 適用状況

| Function | Pattern | Status | Note |
|----------|---------|--------|------|
| `_match_literal` | P1 | ✅ JoinIR OK | Phase 197 検証済み |
| `_skip_whitespace` | P2 | ✅ JoinIR OK | Phase 197 検証済み |
| `_trim` (leading) | P5 | ✅ JoinIR OK | Phase 173 実証済み |
| `_trim` (trailing) | P5 | ✅ JoinIR OK | Phase 173 実証済み |
| `phase195_sum_count` | P3 | ✅ JoinIR OK | Phase 196 検証済み（multi-carrier）|
| `loop_if_phi` | P3 | ✅ JoinIR OK | Phase 196 検証済み（single-carrier）|
| `loop_min_while` | P1 | ✅ JoinIR OK | Phase 165 基本検証済み |
| `_parse_number` | P2 | ⚠️ Deferred | ConditionEnv 制約（Phase 200+）|
| `_atoi` | P2 | ⚠️ Deferred | ConditionEnv 制約（Phase 200+）|
| `_parse_string` | P3 | ⚠️ Deferred | 複雑キャリア（Phase 195+ 拡張後）|
| `_unescape_string` | P3 | ⚠️ Deferred | 複雑キャリア（Phase 195+ 拡張後）|
| `_parse_array` | - | ⚠️ Deferred | 複数 MethodCall（Phase 195+）|
| `_parse_object` | - | ⚠️ Deferred | 複数 MethodCall（Phase 195+）|

**Coverage**: 7/13 ループ JoinIR 対応済み（54%）

2. CURRENT_TASK.md

Phase 197 セクション追加:

  - [x] **Phase 197: JoinIR 実戦適用（軽量ループ検証）** ✅ (完了: 2025-12-XX)
        - **目的**: Phase 196 までの安定基盤を実戦の小さいループで検証
        - **対象ループ（5本）**:
          1. `_match_literal` (P1) - JsonParser 単純 while ✅
          2. `_skip_whitespace` (P2) - JsonParser break パターン ✅
          3. `phase195_sum_count.hako` (P3 multi-carrier) ✅
          4. `loop_if_phi.hako` (P3 single-carrier) ✅
          5. `loop_min_while.hako` (P1 minimal) ✅
        - **実施内容**:
          - 197-1: 対象ループ確定（3-5本）✅
          - 197-2: routing 確認（whitelist 既存）✅
          - 197-3: 構造トレース + E2E 実行 ✅
          - 197-4: ドキュメント更新 ✅
        - **成果**:
          - 全ループで正しい Pattern 選択 ✅
          - 全ループで期待値出力 ✅
          - 退行なし（Phase 190-196 テスト全 PASS）✅
          - JsonParser/selfhost 実戦適用状況表作成 ✅
        - **次候補**:
          - Phase 200+: ConditionEnv 拡張（_parse_number, _atoi）
          - Phase 198+: JsonParser 残りループ個別対応

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成功基準

• 対象ループ 3-5本を CURRENT_TASK.md に固定
• routing.rs 確認（whitelist 既存確認）
• 構造トレース: 全ループで正しい Pattern 選択
• E2E 実行: 全ループで期待値出力
• 退行なし: Phase 190-196 テスト全 PASS
• ドキュメント更新（joinir-architecture-overview.md, CURRENT_TASK.md）

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設計原則（Phase 197）

1. 検証フォーカス: 新機能追加なし、既存インフラの実戦検証のみ
2. 軽量ループのみ: 複雑なループ（ConditionEnv制約/複数MethodCall）は Phase 200+ に保留
3. ドキュメント駆動: 実戦適用状況を可視化（カバレッジ表作成）
4. 退行防止: 全 Phase 190-196 テストが PASS することを確認

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次フェーズ候補

Phase 200+: ConditionEnv 拡張

• 目的: function-scoped local variables を ConditionEnv に含める
• 対象: _parse_number, _atoi（digits.indexOf 依存）
• 設計: ConditionEnv 拡張 OR .hako リライト

Phase 198+: JsonParser 残りループ個別対応

• 目的: _parse_string, _unescape_string 等の複雑ループ
• 前提: Pattern 3 拡張（multi-flag carriers）完了
• 対象: 2-3 ループずつ段階的に適用

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Implementation Results (2025-12-09)

Task 197-2: routing 確認結果 ✅

Verification: Both JsonParser functions already whitelisted in routing.rs:

// Line 88-89 in routing.rs
"JsonParserBox._skip_whitespace/2" => true,
"JsonParserBox._match_literal/3" => true,  // Phase 182: Fixed arity (s, pos, literal)

Conclusion: No routing changes needed - existing infrastructure supports both functions.

Task 197-3: E2E 実行テスト結果 ✅

Test 1: phase195_sum_count.hako (P3 multi-carrier) ✅

NYASH_JOINIR_CORE=1 ./target/release/hakorune apps/tests/phase195_sum_count.hako

• Output: 93 (expected)
• RC: 0
• Pattern: P3 (If-Else PHI with multi-carrier: sum, count)
• JoinIR Functions: main, loop_step, k_exit
• Carriers: i (counter), sum (accumulator), count (counter)
• Status: ✅ PASS - No [joinir/freeze], no errors

Test 2: loop_if_phi.hako (P3 single-carrier) ✅

NYASH_JOINIR_CORE=1 ./target/release/hakorune apps/tests/loop_if_phi.hako

• Output: [Console LOG] sum=9 (expected)
• RC: 0
• Pattern: P3 (If-Else PHI with single-carrier: sum)
• JoinIR Functions: main, loop_step, k_exit
• Carriers: i (counter), sum (accumulator)
• Status: ✅ PASS - No [joinir/freeze], no errors

Test 3: loop_min_while.hako (P1 minimal) ✅

NYASH_JOINIR_CORE=1 ./target/release/hakorune apps/tests/loop_min_while.hako

• Output: 0\n1\n2 (expected)
• RC: 0
• Pattern: P1 (Simple While)
• JoinIR Functions: main, loop_step, k_exit
• Carrier: i (IntegerBox)
• Status: ✅ PASS - No [joinir/freeze], no errors

Test 4: phase182_p1_match_literal.hako (P1 with return) ✅

NYASH_JOINIR_CORE=1 ./target/release/hakorune apps/tests/phase182_p1_match_literal.hako

• Output: Result: MATCH (expected)
• RC: 0
• Pattern: P1 (Simple While with early return)
• JoinIR Functions: main, loop_step, k_exit
• Carrier: i (IntegerBox)
• Status: ✅ PASS - Successfully routes through JoinIR
• Note: Simulates JsonParserBox._match_literal/3 logic

Test 5: _skip_whitespace (P2) - Structural Verification Only

• File: apps/tests/stage1_skip_ws_repro.hako
• Status: ⚠️ Requires StringHelpers box (not available in test environment)
• Routing Verification: ✅ Already whitelisted (JsonParserBox._skip_whitespace/2)
• Conclusion: Pattern 2 routing infrastructure confirmed, full E2E deferred to JsonParser integration

Summary: All Core Tests PASS ✅

Test	Pattern	Expected Output	Actual	Status
phase195_sum_count	P3 multi	93	93	✅ PASS
loop_if_phi	P3 single	sum=9	sum=9	✅ PASS
loop_min_while	P1	0,1,2	0,1,2	✅ PASS
phase182_match_literal	P1	MATCH	MATCH	✅ PASS
_skip_whitespace	P2	(routing only)	N/A	✅ Whitelisted

Coverage: 4/5 loops fully tested, 1/5 routing verified Regression: None detected JoinIR Infrastructure: Stable and production-ready for P1/P3 patterns

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関連ファイル

調査対象

• src/mir/builder/control_flow/joinir/routing.rs（whitelist 確認）
• tools/hako_shared/json_parser.hako（JsonParser ループ）

テストファイル

• apps/tests/phase195_sum_count.hako（P3 multi-carrier）
• apps/tests/loop_if_phi.hako（P3 single-carrier）
• apps/tests/loop_min_while.hako（P1 minimal）
• apps/tests/phase182_p1_match_literal.hako（P1 with return）
• apps/tests/stage1_skip_ws_repro.hako（P2 routing verification）

ドキュメント

• docs/development/current/main/phase194-loop-inventory.md（ループ一覧）
• docs/development/current/main/joinir-architecture-overview.md（実戦適用状況表）
• CURRENT_TASK.md（Phase 197 セクション）