hakorune/docs/archive/phases/phase-150-167/phase155_mir_cfg_bridge.md

Phase 155: MIR CFG データブリッジ実装

0. ゴール

Phase 154 で設計した DeadBlockAnalyzerBox を、実際に MIR CFG データで動かすための「データブリッジ」を実装する。

目的：

• Rust MIR → Analysis IR へ CFG データを抽出・変換
• extract_mir_cfg() builtin 関数を実装
• HC020（unreachable basic block 検出）を完全に動作させる

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実装状況 (2025-12-04)

✅ 完了項目

1. MIR JSON への CFG 追加 (Phase 155-1)

   • src/runner/mir_json_emit.rs を修正
   • extract_cfg_info() を MIR JSON 出力時に呼び出し
   • CFG データを JSON の cfg フィールドとして出力
   • v0/v1 両フォーマット対応

2. Analysis IR への CFG フィールド追加 (Phase 155-2 MVP)

   • tools/hako_check/analysis_consumer.hako を修正
   • 空の CFG 構造体を Analysis IR に追加（暫定実装）
   • DeadBlockAnalyzerBox が ir.get("cfg") で CFG にアクセス可能

🔄 未完了項目（今後の実装）

3. 実際の CFG データ連携

   • MIR JSON から CFG を読み込む処理が未実装
   • 現在は空の CFG 構造体のみ（ブロック情報なし）
   • HC020 はスキップされる（CFG functions が空のため）

4. builtin 関数の実装

   • extract_mir_cfg() builtin 関数は未実装
   • Phase 155 指示書では builtin 関数経由を想定
   • 現状では Rust 側で CFG を MIR JSON に含めるのみ

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1. 背景：Phase 154 の現状

何が完了したか

• ✅ DeadBlockAnalyzerBox (HC020 ルール)
• ✅ CLI フラグ --dead-blocks
• ✅ テストケース 4 本
• ✅ スモークスクリプト

何が残っているか（このフェーズ）

• 🔄 CFG データブリッジ
  • MIR JSON から CFG 情報を抽出
  • Analysis IR の cfg フィールドに追加
  • .hako コード内で呼び出し可能にする

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2. Scope / Non-scope

✅ やること

1. Rust 側：CFG 抽出機能

   • src/mir/cfg_extractor.rs からの CFG 抽出（既に Phase 154 で作成済み）
   • extract_mir_cfg() builtin 関数を作成
   • JSON シリアライズ対応

2. .hako 側：Analysis IR 拡張

   • tools/hako_check/analysis_ir.hako を拡張
   • cfg フィールドを Analysis IR に追加
   • analysis_consumer.hako から extract_mir_cfg() を呼び出し

3. CLI 統合

   • hako_check の --dead-blocks フラグで HC020 実行時に CFG が利用される
   • スモークテストで HC020 出力を確認

4. テスト & 検証

   • Phase 154 の 4 テストケースすべてで HC020 出力確認
   • スモークスクリプト成功確認

❌ やらないこと

• Phase 154 の HC020 ロジック修正（既に完成）
• 新しい解析ルール追加（Phase 156+ へ）
• CFG 可視化（DOT 出力など）

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3. 技術概要

3.1 データフロー

MIR JSON (Phase 154 作成済み)
    ↓
extract_mir_cfg() builtin (Rust)  ← このフェーズで実装
    ↓
cfg: { functions: [...] } (JSON)
    ↓
analysis_consumer.hako (呼び出し側)
    ↓
Analysis IR (cfg フィールド付き)
    ↓
DeadBlockAnalyzerBox (HC020)
    ↓
HC020 出力

3.2 Analysis IR 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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4. Task 1: extract_mir_cfg() builtin 関数実装

対象ファイル

• src/mir/cfg_extractor.rs - 既存（Phase 154 作成済み）
• src/runtime/builtin_functions.rs または src/runtime/builtin_registry.rs - builtin 登録
• src/mir/mod.rs - モジュール露出

やること

1. extract_mir_cfg() 関数を実装

   • 入力：MIR Function オブジェクト
   • 出力：CFG JSON オブジェクト
   • 実装例：

     pub fn extract_mir_cfg(function: &MirFunction) -> serde_json::Value {
         let blocks: Vec<_> = function.blocks.values().map(|block| {
             serde_json::json!({
                 "id": block.id.0,
                 "successors": get_successors(block),
                 "terminator": format!("{:?}", block.terminator)
             })
         }).collect();
     
         serde_json::json!({
             "name": "...",  // 関数名は別途指定
             "entry_block": 0,
             "blocks": blocks
         })
     }
     

2. Builtin Registry に登録

   • 関数シグネチャ：extract_mir_cfg(mir_json: Object) -> Object
   • JoinIR ビルダーから呼び出し可能に

3. テスト

   • 単体テスト作成：test_extract_mir_cfg_simple()
   • 複数ブロック、分岐、ループ対応確認

成果物

• extract_mir_cfg() builtin 実装
• Builtin 登録完了
• ユニットテスト

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5. Task 2: analysis_consumer.hako 修正

対象ファイル

• tools/hako_check/analysis_consumer.hako

やること

1. MIR JSON を受け取り、CFG を抽出

   method apply_ir(ir, options) {
       // ... 既存処理 ...
   
       // CFG 抽出（新規）
       local cfg_data = me.extract_cfg_from_ir(ir)
   
       // Analysis IR に cfg を追加
       ir.set("cfg", cfg_data)
   }
   
   method extract_cfg_from_ir(ir) {
       // builtin extract_mir_cfg() 呼び出し
       // または直接 JSON 操作
   
       local functions = ir.get("functions")
       local cfg_functions = ...
   
       return cfg_functions
   }
   

2. HC020 実行時に CFG が利用される確認

   • DeadBlockAnalyzerBox が ir.cfg を参照

成果物

• analysis_consumer.hako 修正
• CFG 抽出ロジック統合

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6. Task 3: 統合テスト & 検証

テスト項目

1. Phase 154 の 4 テストケース全て実行

   ./tools/hako_check_deadblocks_smoke.sh --with-cfg
   

2. 期待される HC020 出力

   [HC020] Unreachable basic block: fn=TestEarlyReturn.test bb=2
   [HC020] Unreachable basic block: fn=TestAlwaysFalse.test bb=1
   [HC020] Unreachable basic block: fn=TestInfiniteLoop.test bb=2
   [HC020] Unreachable basic block: fn=TestAfterBreak.test bb=2
   

3. スモークスクリプト更新

   • CFG ブリッジ有効時の出力確認
   • HC019 + HC020 の両方が実行される確認

成果物

• 統合テスト結果
• スモークスクリプト成功

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7. Task 4: ドキュメント & CURRENT_TASK 更新

ドキュメント

1. phase155_mir_cfg_bridge.md に：

   • 実装結果を記録
   • データフロー図
   • テスト結果

2. CURRENT_TASK.md：

   • Phase 154 完了記録
   • Phase 155 完了記録
   • Phase 156 への推奨

git commit

feat(hako_check): Phase 155 MIR CFG data bridge implementation

🌉 CFG データブリッジ完成！

🔗 実装内容:
- extract_mir_cfg() builtin 関数（Rust）
- analysis_consumer.hako 修正（.hako）
- HC020 完全動作確認

✅ テスト結果: 4/4 PASS
- TestEarlyReturn
- TestAlwaysFalse
- TestInfiniteLoop
- TestAfterBreak

🎯 Phase 154 + 155 で hako_check HC020 ルール完全実装！

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✅ 完成チェックリスト（Phase 155）

• Task 1: extract_mir_cfg() builtin 実装
  • 関数実装
  • Builtin 登録
  • ユニットテスト
• Task 2: analysis_consumer.hako 修正
  • CFG 抽出ロジック統合
  • DeadBlockAnalyzerBox との連携確認
• Task 3: 統合テスト & 検証
  • 4 テストケース全て HC020 出力確認
  • スモークスクリプト成功
• Task 4: ドキュメント & CURRENT_TASK 更新
  • 実装ドキュメント完成
  • git commit

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技術的考慮事項

CFG 抽出の鍵

• Entry Block: 関数の最初のブロック（多くの場合 block_id = 0）
• Successors: terminator から判定
  • Jump { target } → 1 successor
  • Branch { then_bb, else_bb } → 2 successors
  • Return → 0 successors
• Reachability: DFS で entry から到達可能なブロックを収集

.hako での JSON 操作

// JSON オブジェクト生成
local cfg_obj = {}
cfg_obj.set("name", "Main.main")
cfg_obj.set("entry_block", 0)

// JSON 配列操作
local blocks = []
blocks.push(block_info)

cfg_obj.set("blocks", blocks)

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次のステップ

Phase 155 完了後：

• Phase 156: HC021（定数畳み込み検出）
• Phase 157: HC022（型不一致検出）

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参考リソース

• Phase 154: docs/development/current/main/phase154_mir_cfg_deadblocks.md
• MIR CFG 抽出: src/mir/cfg_extractor.rs (Phase 154 で作成済み)
• Analysis IR 定義: tools/hako_check/analysis_ir.hako
• DeadBlockAnalyzerBox: tools/hako_check/rules/rule_dead_blocks.hako

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作成日: 2025-12-04 Phase: 155（MIR CFG データブリッジ実装） 予定工数: 2-3 時間 難易度: 低（主に plumbing）

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Phase 155 MVP 実装詳細

実装アプローチ

Phase 155-1: MIR JSON に CFG を含める ✅ 完了

• 場所: src/runner/mir_json_emit.rs
• 変更: emit_mir_json_for_harness() と emit_mir_json_for_harness_bin()
• 処理:

  // Phase 155: Extract CFG information for hako_check
  let cfg_info = nyash_rust::mir::extract_cfg_info(module);
  
  let root = if use_v1_schema {
      let mut root = create_json_v1_root(json!(funs));
      if let Some(obj) = root.as_object_mut() {
          obj.insert("cfg".to_string(), cfg_info);
      }
      root
  } else {
      json!({"functions": funs, "cfg": cfg_info})
  };
  

Phase 155-2: Analysis IR に CFG フィールド追加 ✅ MVP 完了

• 場所: tools/hako_check/analysis_consumer.hako
• 変更: build_from_source_flags() の最後に CFG フィールドを追加
• 処理:

  // Phase 155: Add mock CFG data for MVP (will be replaced with actual MIR CFG extraction)
  // For now, create empty CFG structure so DeadBlockAnalyzerBox doesn't crash
  local cfg = new MapBox()
  local cfg_functions = new ArrayBox()
  cfg.set("functions", cfg_functions)
  ir.set("cfg", cfg)
  

MVP の制限事項

1. CFG データは空

   • MIR JSON に CFG は含まれるが、hako_check は読み込まない
   • Analysis IR の cfg.functions は空配列
   • DeadBlockAnalyzerBox は実行されるが、検出結果は常に 0 件

2. MIR 生成パスが未統合

   • hako_check は現在ソース解析のみ（AST ベース）
   • MIR 生成・読み込みパスがない
   • MIR JSON ファイルを中間ファイルとして使う設計が必要

3. builtin 関数なし

   • extract_mir_cfg() builtin 関数は未実装
   • .hako から Rust 関数を直接呼び出す仕組みが未整備

次のステップ（Phase 156 or 155.5）

Option A: hako_check に MIR パイプライン統合

1. hako_check.sh で MIR JSON を生成
2. cli.hako で MIR JSON を読み込み
3. CFG を Analysis IR に反映
4. HC020 が実際にブロックを検出

Option B: builtin 関数経由

1. Rust 側で builtin 関数システムを実装
2. extract_mir_cfg(mir_json) を .hako から呼び出し可能に
3. analysis_consumer.hako で MIR JSON を処理

推奨: Option A（よりシンプル、既存の hakorune_emit_mir.sh を活用）

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テスト結果

基本動作確認

# MIR JSON に CFG が含まれることを確認
$ ./tools/hakorune_emit_mir.sh test.hako /tmp/test.json
$ jq '.cfg.functions[0].blocks' /tmp/test.json
# → CFG ブロック情報が出力される ✅

hako_check 実行

$ ./tools/hako_check.sh apps/tests/hako_check/test_dead_blocks_early_return.hako
# → エラーなく実行完了 ✅
# → HC020 出力なし（CFG が空のため）✅ 期待通り

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まとめ

Phase 155 MVP として以下を達成：

• ✅ MIR JSON に CFG データを追加（Rust 側）
• ✅ Analysis IR に CFG フィールドを追加（.hako 側）
• ✅ DeadBlockAnalyzerBox が CFG にアクセス可能な構造

今後の課題：

• 🔄 MIR JSON → Analysis IR のデータ連携
• 🔄 hako_check の MIR パイプライン統合 または builtin 関数実装

Phase 154 + 155 により、HC020 の基盤は完成。実際の検出機能は Phase 156 で実装推奨。

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実装日: 2025-12-04 実装者: Claude (AI Assistant) コミット: feat(hako_check): Phase 155 MIR CFG data bridge (MVP) Status: Historical