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Phase 33-18: continue+if/else ループパターン設計フェーズ

Goal: 「if (cond) { … } else { continue }」型のループを JoinIR で扱う方法を箱理論ベースで設計する

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Task 33-18-1: continue+if/else パターンのインベントリ

検出方法

• rg "continue" apps/tests/ tools/selfhost/ --glob "*.hako"

パターン一覧表

ファイル	ループ条件	continue位置	if構造	carrier数	更新式
Pattern A: if (cond) { continue } - then側continue
loop_continue_pattern4.hako	i < 10	then	if (i % 2 == 0) { continue }	2 (i, sum)	i = i + 1, sum = sum + i
test_pattern4_simple_continue.hako	i < n	then	if is_even == 1 { continue }	3 (i, sum, is_even)	i = i + 1, sum = sum + i
parser_box_minimal.hako:skip_ws	i < n	then	if ch == " " || ... { continue }	1 (i)	i = i + 1
llvm_phi_mix.hako	i < 10	then	if (i == 2 || i == 4) { continue }	2 (i, sum)	条件付き更新
llvm_stage3_break_continue.hako	i < 10	then	if (i < 5) { continue }	1 (i)	i = i + 1
Pattern B: if (cond) { ... } else { continue } - else側continue
loop_if_phi_continue.hako	i < 6	else	if (i % 2 == 0) { i++; printed++; continue } else { i+=2 }	2 (i, printed)	両分岐で更新
失敗テスト（mirbuilder...）	i < 5	else	if (i != M) { sum += i } else { continue }	3 (i, s, M)	then側のみ更新
Pattern C: 複雑パターン（nested/mixed）
loopform_continue_break_scan.hako	true	then	continue + break 混在	2 (i, sum)	複数分岐
try_finally_continue_inner_loop.hako	j < 3	then	if (j == 1) { mark = 1; continue }	2 (j, mark)	try/finally内
nested_loop_inner_continue_isolated.hako	j < 3	then	if (j == 1) { continue }	1 (j)	内側ループ

パターン分類

Pattern A: then側continue（単純）

loop(cond) {
    if (skip_condition) {
        i = i + 1
        continue
    }
    // main processing
    i = i + 1
}

• 特徴: continue が条件成立時に実行される「スキップ」パターン
• 既存対応: Pattern4 で処理可能な形式
• 問題なし: 現在動作している

Pattern B: else側continue（問題あり）

loop(cond) {
    if (process_condition) {
        // main processing
    } else {
        continue
    }
    i = i + 1
}

• 特徴: continue が条件不成立時に実行される
• 論理的同等: if (!process_condition) { continue } else { ... } と等価
• 問題: 現在 JoinIR では対応できず失敗する
• 失敗例: mirbuilder_loop_varvar_ne_else_continue_desc_core_exec_canary_vm

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Task 33-18-2: LoopFeatures / PatternKind から見た分類

現在の classify() ロジック

pub fn classify(features: &LoopFeatures) -> LoopPatternKind {
    // Pattern 4: Continue (highest priority)
    if features.has_continue {
        return LoopPatternKind::Pattern4Continue;
    }
    // ...
}

問題点: has_continue == true だけで Pattern4 に分類するが、

• Pattern B（else側continue）は if-else 構造を持つ
• has_if_else_phi == true と has_continue == true が同時に成立する可能性
• 現在のロジックでは continue 優先のため、Pattern4 に分類されるが lowering できない

設計案

案 A: Pattern4 に統合（BoolExprLowerer で正規化）

アイデア:

• if (!cond) { ... } else { continue } を if (cond) { continue } else { ... } に変換
• BoolExprLowerer に「条件反転 + 分岐入れ替え」ロジックを追加
• Pattern4 lowerer はそのまま使える

メリット:

• 新しい Pattern を追加しなくて良い
• 既存の Pattern4 lowerer を再利用
• 箱の数が増えない

デメリット:

• BoolExprLowerer の責務が増える
• 反転ロジックが複雑になる可能性

案 B: 新規 Pattern5 として独立

アイデア:

• Pattern5ContinueIfElse を新設
• has_continue && has_if_else_phi の組み合わせを検出
• 専用 lowerer を実装

メリット:

• 責務が明確に分離
• Pattern4 と独立して実装・テスト可能

デメリット:

• 新しい箱が増える
• 重複コードが発生する可能性

選択基準

基準	案 A (統合)	案 B (新設)
箱の数	増えない	+1 (Pattern5)
既存コード変更	BoolExprLowerer	classify() のみ
実装難易度	中（反転ロジック）	中（新規lowerer）
テスト容易性	既存テスト再利用	新規テスト必要

推奨: 案 A（Pattern4 統合）

• 理由: if (cond) { continue } と if (!cond) { ... } else { continue } は論理的に同型
• 「continue がどちらの分岐にあっても、最終的に同じ CFG 骨格になる」ことを活用

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Task 33-18-3: JoinIR 箱との責務マッピング

既存箱との関係

箱	現在の責務	Pattern B での役割
LoopFeatures	break/continue/if_else_phi 検出	変更なし（情報収集のみ）
classify()	Pattern 1-4 振り分け	案Aなら変更なし
BoolExprLowerer	条件式の SSA 化	拡張: continue 分岐の正規化
Pattern4 lowerer	continue ブロック生成	変更なし
Header PHI	ループヘッダの PHI 生成	変更なし
ExitLine	carrier / expr 出口処理	変更なし

変更が必要な箇所

1. BoolExprLowerer (or 新規 ContinueBranchNormalizer Box)

   • if (cond) { ... } else { continue } を検出
   • if (!cond) { continue } else { ... } に変換
   • 変換後の AST を Pattern4 lowerer に渡す

2. router.rs (optional)

   • else 側 continue の検出を追加
   • BoolExprLowerer への委譲を追加

joinir-architecture-overview.md への追記案

### Continue パターンの分類ルール (Phase 33-18)

- Pattern4_WithContinue は以下の条件で適用:
  - `has_continue == true` AND `has_break == false`
  - continue の位置（then/else）は問わない（正規化で吸収）

- else 側 continue の処理:
  - BoolExprLowerer で条件反転 → then 側 continue 形式に正規化
  - 正規化後は通常の Pattern4 として処理

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Task 33-18-4: 完了条件と次フェーズへの橋渡し

Phase 33-18 完了条件チェックリスト

• continue+if/else パターンのインベントリが docs に揃っている
• Pattern4 に畳めるか／Pattern5 新設かの方針が決まっている（案 A: 統合）
• JoinIR の箱たち（Features / BoolExprLowerer / Header PHI / ExitLine）のどこを触るかが決まっている
• 実装フェーズ（33-19）のタスクリストが 3〜5 個に落ちている

実装フェーズ (Phase 33-19) タスクリスト案

1. Task 33-19-1: ContinueBranchNormalizer Box 作成

   • else 側 continue を then 側に移動する AST 変換
   • 単体テスト付き

2. Task 33-19-2: router.rs への統合

   • Pattern B 検出時に正規化を呼び出す
   • 正規化後 Pattern4 lowerer に委譲

3. Task 33-19-3: 失敗テスト修正

   • mirbuilder_loop_varvar_ne_else_continue_desc_core_exec_canary_vm が PASS になることを確認

4. Task 33-19-4: 追加スモークテスト

   • Pattern B の各バリエーション（単一carrier、複数carrier）

5. Task 33-19-5: ドキュメント更新

   • joinir-architecture-overview.md に正式追記

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備考

• 失敗テストの直接原因は「JoinIR does not support this pattern」エラー
• LoopBuilder は既に削除されているため、JoinIR での対応が必須
• CFG reachability の問題も別途あり（Rust CLI 経由では MIR 生成されるが reachable=false）

作成日: 2025-12-07 Phase: 33-18 (Design Only)