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Loop Canonicalizer（設計 SSOT）
Status: Design (P0)
Scope: ループ形の組み合わせ爆発を抑えるための “前処理” の設計（fixture/shape guard/fail-fast と整合）
Related:
- SSOT (契約/不変条件):
docs/development/current/main/joinir-architecture-overview.md - SSOT (地図/入口):
docs/development/current/main/design/joinir-design-map.md - SSOT (パターン空間):
docs/development/current/main/loop_pattern_space.md
目的
- 実アプリ由来のループ形を、fixture + shape guard + Fail-Fast の段階投入で飲み込む方針を維持したまま、
“パターン数を増やさない” 形でスケールさせる。 - ループ lowerer が「検出 + 正規化 + merge 契約」を同時に背負って肥大化するのを防ぎ、責務を前処理に寄せる。
推奨配置（結論）
おすすめ: AST → LoopSkeleton → JoinIR(Structured) の前処理として Canonicalizer を置く。
- 「組み合わせ爆発」が Pattern 検出/shape guard の手前で起きるため、Normalized 変換だけでは吸収しきれない。
- LoopSkeleton を SSOT にすると、lowerer は “骨格を吐く” だけの薄い箱になり、Fail-Fast の理由が明確になる。
代替案（参考）:
Structured JoinIR → Normalized JoinIRを実質 Canonicalizer とみなす（既存延長）。
ただし「検出/整理の肥大」は Structured 生成側に残りやすい。
LoopSkeleton（SSOT になる出力）
Canonicalizer の出力は “ループの骨格” に限る。例示フィールド:
steps: Vec<Step>HeaderCond（あれば）BodyInit（body-local 初期化を分離するなら）BreakCheck/ContinueCheck（あれば）Updates（carrier 更新規則）Tail（継続呼び出し/次ステップ）
carriers: Vec<CarrierSlot>（loop var を含む。役割/更新規則/境界通過の契約）exits: ExitContract（break/continue/return の有無と payload）captured: Vec<CapturedSlot>（外側変数の取り込み）derived: Vec<DerivedSlot>（digit_pos 等の派生値）
Capability Guard（shape guard の上位化）
Skeleton を生成できても、lower/merge 契約が成立するとは限らない。
そこで SkeletonGuard を “Capability の集合” として設計する。
例:
RequiresConstStepIncrement（i=i+const のみ）BreakOnlyOnce/ContinueOnlyInTailNoSideEffectInHeader（header に副作用がない）ExitBindingsComplete（境界へ渡す値が過不足ない）
未達の場合は Fail-Fast（理由を RoutingDecision に載せる）。
RoutingDecision（理由の SSOT）
Canonicalizer は “できない理由” を機械的に返す。
RoutingDecision { chosen, missing_caps, notes, error_tags }missing_capsは定型の語彙で出す（ログ/デバッグ/統計で集約可能にする）
Corpus / Signature（拡張のための仕組み）
将来の規模増加に備え、ループ形の差分検知を Skeleton ベースで行えるようにする。
LoopSkeletonSignature = hash(steps + exit_contract + carrier_roles + required_caps)- 既知集合との差分が出たら “fixture 化候補” として扱う（設計上の導線）。
実装の境界（非目標）
- 新しい言語仕様/ルール実装はしない（既存の意味論を保つ）。
- 非 JoinIR への退避（prohibited fallback）は導入しない。
- 既定挙動は変えない（必要なら dev-only で段階投入する）。
追加・変更チェックリスト
- 追加するループ形を最小 fixture に落とす（再現固定）
- LoopSkeleton の差分（steps/exits/carriers）を明示する
- 必要 Capability を列挙し、未達は Fail-Fast（理由が出る）
- 既存 smoke/verify が退行しない（quick は重くしない）