hakorune/docs/development/current/main/phases/phase-269

Phase 269: Pattern8 への Frag 適用（test-only + 最小 fixture）

Status: 🚧 進行中（P0） Date: 2025-12-21

目的

EdgeCFG Fragment を Pattern8 に適用し、NormalizedShadow への適用パターンを確立

• P0: Pattern8 の Frag 版 lowerer を test-only で作成（既存実装と並走）
• P1 以降: 既存 Pattern8 を段階的に置換（将来フェーズ）

実装範囲（重要：スコープ境界）

✅ 触る（P0 スコープ）

• pattern8_scan_bool_predicate.rs に Frag 版 lowerer を追加（test-only）
• EdgeCFG Fragment API（compose::loop_(), emit_frag()）を使用
• 最小 fixture（phase269_p0_pattern8_frag_min.hako）を作成
• 最小 smoke test（VM のみ）を作成

❌ 触らない（P0 スコープ外）

• 既存 Pattern8 本体（cf_loop_pattern8_bool_predicate_impl()）は維持
• Pattern6/7 は触らない
• JoinIR merge 層は触らない
• LLVM backend は P1 以降

実装戦略（Phase 268 パターン踏襲）

アーキテクチャ図

pattern8_scan_bool_predicate.rs (Pattern8 層)
  ↓ 新規追加（test-only）
lower_pattern8_frag() (Frag 版 lowerer)
  ↓ 内部で使用
Frag 構築 + compose::loop_() + emit_frag() (EdgeCFG Fragment API)
  ↓ 最終的に呼び出し
set_branch_with_edge_args() / set_jump_with_edge_args() (Phase 260 SSOT)

P0 実装順序

1. Phase 269 README 作成（このファイル）

   • 設計境界と適用順を SSOT 化
   • "どの層を触る/触らない" を明記

2. Pattern8 Frag 版 lowerer 作成（test-only）

   • #[cfg(test)] pub(crate) fn lower_pattern8_frag() として実装
   • JoinModule から MIR terminator を生成
   • unit test で MIR terminator 生成を確認

3. 最小 fixture + smoke test（VM のみ）

   • apps/tests/phase269_p0_pattern8_frag_min.hako
   • tools/smokes/v2/profiles/integration/apps/phase269_p0_pattern8_frag_vm.sh
   • PASS を確認（既存 quick 45/46 を悪化させない）

4. docs 更新

   • 10-Now.md に Phase 269 P0 追記
   • 30-Backlog.md に Phase 269 項目追加

Pattern8 の構造理解

検出基準（Phase 259 P0 固定形式）

1. Loop condition: i < s.length()
2. Loop body has if statement:
   • Condition: not this.method(...) (UnaryOp::Not + MethodCall)
   • Then branch: return false (early exit)
3. Loop body has step: i = i + 1
4. Post-loop: return true

既存実装の処理フロー

// 1. Extract pattern parts
let parts = extract_bool_predicate_scan_parts(condition, body)?;

// 2. Get host ValueIds
let s_host = variable_map[haystack];
let i_host = variable_map[loop_var];
let me_host = build_me_expression()?;

// 3. Create JoinModule
let join_module = lower_scan_bool_predicate_minimal(...);

// 4. Build boundary
let boundary = JoinInlineBoundaryBuilder::new()
    .with_inputs(join_inputs, host_inputs)
    .with_loop_invariants(loop_invariants)
    .with_exit_bindings(exit_bindings)
    .with_carrier_info(carrier_info)
    .with_loop_var_name(Some(loop_var))
    .with_expr_result(Some(join_exit_value))
    .build();

// 5. Execute JoinIRConversionPipeline
let result = JoinIRConversionPipeline::execute(self, join_module, Some(&boundary), ...)?;

P0 Frag 版 lowerer 設計

目的

• JoinModule から MIR terminator を生成する部分を Frag 化
• 既存の JoinModule 生成・boundary 構築は維持
• emit_frag() による terminator 生成を導入

実装方針

#[cfg(test)]
pub(crate) fn lower_pattern8_frag(
    builder: &mut MirBuilder,
    join_module: JoinModule,
    boundary: &JoinInlineBoundary,
    debug: bool,
) -> Result<Option<ValueId>, String> {
    // 1. JoinModule から必要な情報を取得
    //    - loop_step function (loop body)
    //    - k_exit function (return true)

    // 2. Loop body Frag 構築
    //    - loop_step の処理を Frag で表現
    //    - early return (return false) は Return exit として扱う

    // 3. compose::loop_() で合成
    //    - loop_id, header, after, body_frag

    // 4. emit_frag() で MIR terminator に変換

    // 5. result 返却（expr_result）
    Ok(boundary.expr_result)
}

Unit Test 設計

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;

    #[test]
    fn test_pattern8_frag_lowering() {
        // 1. Create minimal JoinModule
        // 2. Create boundary
        // 3. Call lower_pattern8_frag()
        // 4. Verify MIR terminator generation
        //    - Branch terminator exists
        //    - Jump terminator exists
        //    - Return terminator exists (early exit)
    }
}

最小 fixture 設計

phase269_p0_pattern8_frag_min.hako

Phase 259 の is_integer_min.hako の縮小版:

static box StringUtils {
    is_digit(ch) {
        return ch == "0" or ch == "1"
    }

    is_integer(s) {
        if s.length() == 0 {
            return false
        }

        local i = 0
        loop(i < s.length()) {
            if not this.is_digit(s.substring(i, i + 1)) {
                return false
            }
            i = i + 1
        }
        return true
    }
}

static box Main {
    main() {
        return StringUtils.is_integer("01") ? 7 : 1
    }
}

Smoke Test 設計

tools/smokes/v2/profiles/integration/apps/phase269_p0_pattern8_frag_vm.sh:

#!/bin/bash
set -e
cd "$(dirname "$0")/../../../../../.."
HAKORUNE_BIN="${HAKORUNE_BIN:-./target/release/hakorune}"
set +e
$HAKORUNE_BIN apps/tests/phase269_p0_pattern8_frag_min.hako > /tmp/phase269_out.txt 2>&1
EXIT_CODE=$?
set -e
if [ $EXIT_CODE -eq 7 ]; then
    echo "[PASS] phase269_p0_pattern8_frag_vm"
    exit 0
else
    echo "[FAIL] phase269_p0_pattern8_frag_vm: expected exit 7, got $EXIT_CODE"
    cat /tmp/phase269_out.txt
    exit 1
fi

重要な設計判断

なぜ test-only か

1. 非破壊的: 既存 Pattern8 実装を壊さない
2. 段階的: Frag 版の動作を先に確認してから統合
3. デバッグ容易: 問題切り分けが簡単（Frag 版 vs 既存実装）
4. 拡張性: Pattern6/7 にも同じパターンを適用可能

なぜ最小 fixture か

1. 高速検証: 小さいコードで問題を早期発見
2. デバッグ容易: MIR dump が読みやすい
3. 回帰テスト: quick smoke に含めやすい

P0 での制約

• VM のみ（LLVM は P1 以降）
• Pattern8 のみ（Pattern6/7 は P1 以降）
• test-only（既存実装置換は P1 以降）

次フェーズへの橋渡し

Phase 269 P1+: 既存 Pattern8 を Frag 版に置換

• cf_loop_pattern8_bool_predicate_impl() から lower_pattern8_frag() を呼び出す
• JoinIRConversionPipeline を廃止（Frag 版に一本化）
• Pattern6/7 にも適用

Phase 270+: Pattern 分岐削減

• Pattern 番号による分岐を削減
• compose API による統一的なループ処理

関連ドキュメント

• Phase 268: docs/development/current/main/phases/phase-268/README.md
• 設計図: docs/development/current/main/design/edgecfg-fragments.md
• JoinIR アーキテクチャ: docs/development/current/main/joinir-architecture-overview.md
• 現在のタスク: docs/development/current/main/10-Now.md

受け入れ基準（P0）

• ✅ cargo build --release 成功
• ✅ cargo test --lib --release で全テスト PASS
• ✅ Pattern8 Frag 版 lowerer の unit test PASS
• ✅ apps/tests/phase269_p0_pattern8_frag_min.hako 作成
• ✅ tools/smokes/v2/profiles/integration/apps/phase269_p0_pattern8_frag_vm.sh 作成
• ✅ smoke test PASS（exit code 7）
• ✅ tools/smokes/v2/run.sh --profile quick で 45/46 PASS 維持
• ✅ MIR dump で Branch/Jump/Return terminator 正常生成確認
• ✅ ドキュメント更新完了:
  • ✅ phases/phase-269/README.md 新規作成（このファイル）
  • ✅ 10-Now.md 追記
  • ✅ 30-Backlog.md 更新

まとめ

Phase 269 P0 の核心:

• ✅ Pattern8 を Frag 化（test-only、既存と並走）
• ✅ compose::loop_() + emit_frag() を使用
• ✅ 最小 fixture + smoke test で動作確認
• ✅ quick smoke 45/46 を悪化させない

次のステップ: P1 で既存 Pattern8 を Frag 版に置換 → Pattern6/7 にも適用