hakorune/docs/archive/phases/phase-150-167/phase154_mir_cfg_deadblocks.md

Phase 154: MIR CFG 統合 & ブロックレベル unreachable 検出

0. ゴール

hako_check に MIR CFG 情報を取り込み、「到達不能な basic block」を検出する HC020 ルールを追加する。

目的：

• Phase 153 で復活した dead code 検出（メソッド・Box 単位）を、ブロック単位まで細粒度化
• JoinIR/MIR の CFG 情報を hako_check の Analysis IR に統合
• 「unreachable basic block」を検出し、コード品質向上に寄与

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1. Scope / Non-scope

✅ やること

1. MIR/CFG 情報のインベントリ

   • 現在の MIR JSON v0 に含まれる CFG 情報（blocks, terminators）を確認
   • hako_check の Analysis IR に追加すべきフィールドを特定

2. DeadBlockAnalyzerBox の設計（箱化モジュール化）

   • Phase 153 の DeadCodeAnalyzerBox パターンを踏襲
   • 入力: Analysis IR（CFG 情報付き）
   • 出力: 未到達ブロックのリスト

3. hako_check パイプラインへの統合設計

   • Analysis IR 生成時に CFG 情報を含める方法を決定
   • HC020 ルールの位置付け（HC019 の後に実行）

4. テストケース設計（ブロックレベル）

   • 到達不能な if/else 分岐
   • 早期 return 後のコード
   • 常に false のループ条件

5. 実装 & テスト

   • DeadBlockAnalyzerBox 実装
   • HC020 ルール実装
   • スモークテスト作成

6. ドキュメント & CURRENT_TASK 更新

❌ やらないこと

• JoinIR/MIR の意味論を変えない（解析は「読むだけ」）
• 新しい Stage-3 構文を追加しない
• 環境変数を増やさない（CLI フラグ --dead-blocks のみ）

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2. Task 1: MIR/CFG 情報のインベントリ

対象ファイル

• src/mir/join_ir/json.rs - JoinIR JSON シリアライズ
• src/mir/join_ir_runner.rs - JoinIR 実行
• src/mir/ - MIR 構造定義
• tools/hako_check/analysis_ir.hako - 現在の Analysis IR 定義

やること

1. MIR JSON v0 の CFG 情報を確認

   • blocks 配列の構造
   • terminator の種類（Jump, Branch, Return）
   • predecessors / successors の有無

2. Analysis IR に追加すべきフィールドを特定

   • blocks: Array<BlockInfo> ?
   • cfg_edges: Array<Edge> ?
   • entry_block: BlockId ?

3. JoinIR Strict モードでの動作確認

   • NYASH_JOINIR_STRICT=1 で MIR が正しく生成されているか
   • Phase 150 の代表ケースで CFG 情報が取れるか

成果物

• CFG 情報インベントリ結果の記録

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3. Task 2: DeadBlockAnalyzerBox の設計（箱化モジュール化）

目的

Phase 153 の DeadCodeAnalyzerBox パターンを踏襲し、ブロックレベル解析を箱化

方針

• エントリブロックからの到達可能性を DFS/BFS で計算
• 到達しなかったブロックを列挙
• 各ブロックがどの関数に属するかも記録

箱単位の設計

DeadBlockAnalyzerBox として：

• 入力: Analysis IR（CFG 情報付き）
• 出力: 「未到達ブロック」のリスト

API シグネチャ案

static box DeadBlockAnalyzerBox {
  method apply_ir(ir, path, out) {
    // CFG 情報を取得
    local blocks = ir.get("blocks")
    local edges = ir.get("cfg_edges")
    local entry = ir.get("entry_block")

    // 到達可能性解析
    local reachable = me._compute_reachability(entry, edges)

    // 未到達ブロックを検出
    me._report_unreachable_blocks(blocks, reachable, path, out)
  }

  method _compute_reachability(entry, edges) {
    // DFS/BFS で到達可能なブロックを収集
    // return: Set<BlockId>
  }

  method _report_unreachable_blocks(blocks, reachable, path, out) {
    // 到達不能なブロックを HC020 として報告
  }
}

出力フォーマット

[HC020] Unreachable basic block: fn=Main.main bb=10 (after early return)
[HC020] Unreachable basic block: fn=Foo.bar bb=15 (if false branch never taken)

成果物

• DeadBlockAnalyzerBox の設計（API シグネチャ）
• Analysis IR 拡張フィールド決定

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4. Task 3: hako_check パイプラインへの統合設計

目的

HC020 ルールを既存の hako_check パイプラインに統合

やること

1. Analysis IR 生成の拡張

   • tools/hako_check/analysis_ir.hako を拡張
   • CFG 情報（blocks, edges, entry_block）を含める

2. CLI フラグ追加

   • --dead-blocks フラグで HC020 を有効化
   • または --dead-code に統合（ブロックレベルも含む）

3. ルール実行順序

   • HC019（dead code）の後に HC020（dead blocks）を実行
   • または --rules dead_blocks で個別指定可能に

設計方針

Option A: --dead-code に統合

# HC019 + HC020 を両方実行
./tools/hako_check.sh --dead-code target.hako

Option B: 別フラグ

# HC019 のみ
./tools/hako_check.sh --dead-code target.hako

# HC020 のみ
./tools/hako_check.sh --dead-blocks target.hako

# 両方
./tools/hako_check.sh --dead-code --dead-blocks target.hako

推奨: Option A（ユーザーは「dead code」を広義に捉えるため）

成果物

• パイプライン統合設計
• CLI フラグ仕様確定

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5. Task 4: テストケース設計（ブロックレベル）

テストケース一覧

Case 1: 早期 return 後のコード

static box TestEarlyReturn {
  test(x) {
    if x > 0 {
      return 1
    }
    // ここに到達不能コード
    local unreachable = 42  // HC020 検出対象
    return unreachable
  }
}

Case 2: 常に false の条件

static box TestAlwaysFalse {
  test() {
    if false {
      // このブロック全体が到達不能
      return 999  // HC020 検出対象
    }
    return 0
  }
}

Case 3: 無限ループ後のコード

static box TestInfiniteLoop {
  test() {
    loop(true) {
      // 無限ループ
    }
    // ここに到達不能
    return 0  // HC020 検出対象
  }
}

Case 4: break 後のコード（ループ内）

static box TestAfterBreak {
  test() {
    loop(true) {
      break
      // break 後のコード
      local x = 1  // HC020 検出対象
    }
    return 0
  }
}

成果物

• テスト .hako ファイル 4 本
• 期待される HC020 出力の定義

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6. Task 5: 実装 & テスト

実装ファイル

1. tools/hako_check/rules/rule_dead_blocks.hako - 新規作成

   • DeadBlockAnalyzerBox 実装
   • HC020 ルール実装

2. tools/hako_check/analysis_ir.hako - 拡張

   • CFG 情報フィールド追加

3. tools/hako_check/cli.hako - 修正

   • --dead-blocks または --dead-code 拡張
   • HC020 実行統合

テストファイル

1. apps/tests/hako_check/test_dead_blocks_early_return.hako
2. apps/tests/hako_check/test_dead_blocks_always_false.hako
3. apps/tests/hako_check/test_dead_blocks_infinite_loop.hako
4. apps/tests/hako_check/test_dead_blocks_after_break.hako

スモークスクリプト

• tools/hako_check_deadblocks_smoke.sh - HC020 スモークテスト

成果物

• DeadBlockAnalyzerBox 実装
• HC020 ルール実装
• テストケース 4 本
• スモークスクリプト

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7. Task 6: ドキュメント & CURRENT_TASK 更新

ドキュメント更新

1. phase154_mir_cfg_deadblocks.md に：

   • 実装結果を記録
   • CFG 統合の最終設計

2. hako_check_design.md を更新：

   • HC020 ルールの説明
   • CFG 解析機能の説明

3. CURRENT_TASK.md：

   • Phase 154 セクションを追加

4. CLAUDE.md：

   • hako_check ワークフローに --dead-blocks 追記（必要なら）

成果物

• 各種ドキュメント更新
• git commit

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✅ 完成チェックリスト（Phase 154）

• Task 1: MIR/CFG 情報インベントリ完了
  • CFG 構造確認
  • Analysis IR 拡張フィールド決定
• Task 2: DeadBlockAnalyzerBox 設計
  • API シグネチャ決定
  • 到達可能性アルゴリズム決定
• Task 3: パイプライン統合設計
  • CLI フラグ仕様確定
  • ルール実行順序確定
• Task 4: テストケース設計
  • テスト .hako 4 本設計
• Task 5: 実装 & テスト
  • DeadBlockAnalyzerBox 実装
  • HC020 ルール実装
  • テストケース実装
  • スモークスクリプト作成
• Task 6: ドキュメント更新
  • phase154_mir_cfg_deadblocks.md 確定版
  • hako_check_design.md 更新
  • CURRENT_TASK.md 更新
  • git commit

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技術的考慮事項

JoinIR Strict モードとの整合性

Phase 150 で確認済みの代表ケースで CFG 情報が取れることを確認：

• peek_expr_block.hako - match 式、ブロック式
• loop_min_while.hako - ループ変数、Entry/Exit PHI
• joinir_min_loop.hako - break 制御
• joinir_if_select_simple.hako - 早期 return

Analysis IR の CFG 拡張案

{
  "methods": [...],
  "calls": [...],
  "boxes": [...],
  "entrypoints": [...],
  "cfg": {
    "functions": [
      {
        "name": "Main.main",
        "entry_block": 0,
        "blocks": [
          {"id": 0, "successors": [1, 2], "terminator": "Branch"},
          {"id": 1, "successors": [3], "terminator": "Jump"},
          {"id": 2, "successors": [3], "terminator": "Jump"},
          {"id": 3, "successors": [], "terminator": "Return"}
        ]
      }
    ]
  }
}

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次のステップ

Phase 154 完了後：

• Phase 155+: より高度な解析（定数畳み込み、型推論など）
• Phase 160+: .hako JoinIR/MIR 移植章

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作成日: 2025-12-04 Phase: 154（MIR CFG 統合 & ブロックレベル unreachable 検出） Status: Historical