hakorune/docs/development/current/main/phases/phase-132

Phase 132: Exit Values Parity (VM == LLVM)

Date: 2025-12-15
Status: ✅ Done
Scope: ループ exit 値（exit PHI / boundary）が VM/LLVM で一致することを固定する（Pattern 1 と Case C を含む）

---

背景

最小ケース:

static box Main {
  main() {
    local i = 0
    loop(i < 3) { i = i + 1 }
    return i  // 期待: 3
  }
}

• VM: RC: 3 ✅
• LLVM: Result: 0 ❌（修正前）

---

根本原因（2層）

1) JoinIR/Boundary 層: exit 値が境界を通っていない

• Pattern 1 の JoinIR で k_exit に渡す args が空のままだと、exit 側でホストの variable_map["i"] が更新されない。
• その結果 return i が初期値（0）を返し得る。

2) LLVM Python 層: PHI の SSOT が壊れている

• phi.basic_block が llvmlite で確定前は None になり得るため、PHI を落とす filter を信頼できない。
• builder.vmap にある PHI placeholder を、Pass A の “sync created values” が上書きしてしまい、ret が PHI ではなく 0 を参照することがある。

---

修正内容

JoinIR/Boundary 層（exit 値を明示的に渡す）

• src/mir/join_ir/lowering/simple_while_minimal.rs
  • Jump(k_exit, [i_param]) として exit 値を渡す
• src/mir/builder/control_flow/joinir/patterns/pattern1_minimal.rs
  • LoopExitBinding を作成して with_exit_bindings() で境界に設定

LLVM Python 層（PHI SSOT を保護する）

• src/llvm_py/builders/block_lower.py
  • PHI filtering を predeclared_ret_phis ベースにし、phi.basic_block 依存を排除
  • builder.vmap の既存 PHI（placeholder）を上書きしない（PHI を SSOT として保護）

---

検証

• /tmp/p1_return_i.hako が VM/LLVM で 3 を返す
• NYASH_LLVM_STRICT=1 でも “miss→0” に落ちない（Fail-Fast が維持される）

詳細ログ:

• docs/development/current/main/investigations/phase132-llvm-exit-phi-wrong-result.md

---

追加: Phase 132-P2（Case C）Exit PHI ValueId collision fix

Case C（apps/tests/llvm_stage3_loop_only.hako）の LLVM EXE 検証で、 exit PHI の ValueId 衝突が原因で Result: 0 になる問題が見つかった。

Root Cause

• src/mir/builder/control_flow/joinir/merge/exit_phi_builder.rs が PHI dst の割り当てに builder.value_gen.next()（module-level）を使っており、 同一関数内で ValueId が衝突し得た。

Fix

• PHI dst の割り当てを func.next_value_id()（function-level）へ統一。

コミット:

• bd07b7f4 fix(joinir): Phase 132-P2 - Exit PHI ValueId collision fix

Verification

• Pattern 1: VM/LLVM ともに 3
• Case C: VM/LLVM ともに Result: 3

調査ログ:

• docs/development/current/main/investigations/phase132-case-c-llvm-exe.md

---

追加: Phase 132-P3（debug-only）Exit PHI collision early detection

同種の ValueId 衝突が “LLVM 実行時” にしか露見しないと切り分けコストが高いので、 JoinIR merge の契約検証（debug build）で 早期に Fail-Fast する検証 Box を追加した。

• 検証: verify_exit_phi_no_collision()
• 実装: src/mir/builder/control_flow/joinir/merge/contract_checks.rs
• 呼び出し元: verify_exit_line(...)（#[cfg(debug_assertions)]）

検出例（概念）:

• bb0: %1 = const 0
• exit block: %1 = phi ...（衝突）

期待される振る舞い:

• debug build では compile/run 中に panic で即停止（原因と修正案が出る）
• release build の既定挙動は変えない（検証は debug_assertions のみ）

---

追加: Phase 132-P1（LLVM Python）FunctionLowerContext Box

Phase 131–132 で顕在化した「関数間の状態漏洩（block id / value id の衝突）」を、 tuple-key の小手先ではなく 構造で根治するために、関数ローカル状態を 1 箱に隔離した。

• 実装: src/llvm_py/context/function_lower_context.py
• 統合: src/llvm_py/builders/function_lower.py

箱の責務（SSOT）:

• block_end_values（snapshot）
• def_blocks
• jump_only_blocks
• phi_manager
• resolver caches（i64/ptr/f64/end_i64 など）

狙い:

• 関数単位で state を自動破棄し、cross-function collision を "起こせない構造" にする
• 追加の手動クリアや tuple-key を不要にする

Phase 132-P2 Follow-up: Dict ctx Cleanup

完成: SSOT 統一を完全化するため、src/llvm_py/builders/function_lower.py の builder.ctx = dict(...) を削除し、FunctionLowerContext への統一を完成させた。

• 削除: lines 313-330（dict ctx の作成と builder.resolver.ctx の割り当て）
• 入口: instruction_lower.py の全ハンドラが既に context=owner.context で呼び出されているため、 manual ctx dict は不要
• テスト追加: phase132_multifunc_isolation_min.hako（f(2) + f(3) = 5 を exit code で検証）

状態:

• ✅ Dict ctx 削除
• ✅ Instruction handlers は context=owner.context で統一
• ✅ Multi-function isolation test Case C 追加（smoke test phase132_exit_phi_parity.sh）