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hakorune/docs/development/roadmap/phases/phase-25.1k/README.md
nyash-codex 39f5256c18 📊 Phase 25.1l: Region観測レイヤー骨格 + スコープ契約設計理解
**Region Box統一理論の実装開始**

新規追加:
- src/mir/region/mod.rs: Region/RefSlotKind型定義
- src/mir/region/observer.rs: Region観測レイヤー
- docs/development/roadmap/phases/phase-25.1l/: 設計ドキュメント

主要概念:
- Region Box = Function/Loop/If の統一箱
- RefSlotKind = GC管理用スロット種別(Strong/Weak/Borrowed/NonRef)
- 観測専用(NYASH_REGION_TRACE=1で動作、挙動変更なし)

設計理解の深化:
- ValueId(40)問題 = LoopForm v2スコープ契約違反の症状
- 根本解決 = Region観測で無名一時値のスコープまたぎを検出
- 箱理論3原則: 境界明確化/差し替え可能/段階的移行

関連議論:
- ChatGPT提案: Region統一理論でGC/寿命管理の基盤構築
- SlotRegistry: 変数の単一真実源(SSOT)
- 階層構造: FunctionRegion → LoopRegion → IfRegion

次のステップ:
- Phase 1: Region観測(現在)- 非破壊的追加
- Phase 2: メタデータ出力(MIR JSON拡張)
- Phase 3: GC統合(retain/release挿入)

テスト追加:
- lang/src/compiler/tests/stageb_mini_driver.hako
- tools/test_loopssa_breakfinder_slot.sh

Build:  全警告は既存のもの
Tests: 既存テスト全て緑維持
2025-11-19 02:44:40 +09:00

8.0 KiB
Raw Blame History

Phase 25.1k — LoopSSA v2 実装 & StageB SSA 安定化(.hako 本体版)

Status: in progress.hako 側 LoopSSA v2 本体実装Rust 側は既存 SSA/PHI を SSOT として維持)

ゴール

  • 25.1j までに固めた LoopSSA/BreakFinderBox/PhiInjectorBox の責務・設計をベースに、
    .hako 側 LoopSSA v2 の 実装本体 に踏み込むフェーズだよ。
  • 具体的には:
    • StageB minimal harnesstools/test_stageb_min.sh)の Test 2/3 で出ている:
      • Test 2: .hako StageB コンパイラ(compiler_stageb.hako)が stageb_min_sample.hako をコンパイルする
        「.hako パーサStageB コンパイラ経路FuncScanner / LoopSSA / BreakFinderBox / PhiInjectorBox での Rust VM エラー
        BreakFinderBox.find_breaks/2_find_loops/2 の receiver 未定義 use of undefined value ValueId(..)
      • Test 3: 同テストファイルを Rust MIR ビルダーで実行したときの %0 由来 SSA エラー(NYASH_VM_VERIFY_MIR=1 時) を LoopSSA v2 の改善によって減らす/消す ことを狙うRust 側 LoopForm v2 / Conservative PHI Box は既に緑で SSOT 済み)。
    • 文字列ハードコードベースの _collect_phi_vars / synthetic "r{block}_{var}" を、
      Carrier/Pinned ベースの設計に一歩近づける(完全置き換えまでは行かなくても OK
    • Rust 側 LoopForm v2 / Conservative PHI Box は SSOT として維持し、.hako 側 LoopSSA v2 は dev トグルで常時検証しつつ徐々に寄せていく。

前提25.1j までで揃っているもの)

  • Rust 側:
    • LoopForm v2 + Conservative PHI Box + ControlForm が統合済みで、If/Loop の SSA/PHI は緑。
    • StageB 風ループRust テスト)も LoopForm v2 / Conservative PHI で安定している。
  • .hako 側:
    • LoopSSA パス:
      • LoopSSA.stabilize_merges(stage1_json)BreakFinderBox.find_breaks(json, trace_flag)
        PhiInjectorBox.inject_exit_phis(json, breaks, trace_flag) の 2 段構成で動作。
      • trace/ENV 解釈は LoopSSA に一元化され、下流には 0/1 の trace_flag だけ渡す構造に整理済み。
    • BreakFinderBox:
      • _find_loops(json_str, trace)"loop_header": / "loop_exit": から loop を検出。
      • loop_info{"header", "exit", "body", "control"} を格納し、control に ControlFormBox を添付。
    • PhiInjectorBox:
      • 現状は common_vars = ["i","n","item","j","count","val"] に対する簡易版 _collect_phi_vars
      • value_id は "r{block_id}_{var_name}" 形式の synthetic 値(観測用のダミー)を返している。
    • ドキュメント:
      • 25.1j の README で LoopSSA/BreakFinderBox/PhiInjectorBox の責務境界と Carrier/Pinned/Invariants 概念を明文化済み。

方針25.1k: LoopSSA v2 の「中身」を少し前に進める)

KA: StageB Test2 の ValueId(50) 問題の最小再現と LoopSSA 切り分け

  • 目的:
    • BreakFinderBox._find_loops/2 で発生している use of undefined value ValueId(50)(現在は 46→39 と推移中)を、
      「LoopSSA / BreakFinderBox が生成した JSON / MIR の問題なのか」「それ以前の StageB パイプラインの問題なのか」切り分ける。
  • ステップ:
    1. tools/test_stageb_min.sh Test2 の Program(JSON v0) 出力を一時ファイルに保存StageB → Program(JSON v0) 直後)。
    2. その JSON に対して:
      • Rust 側 MirBuilder / LoopForm v2 / Conservative PHI を使って NYASH_VM_VERIFY_MIR=1 を通し、Rust 側 SSA/PHI の健全性を確認する。
      • .hako 側 LoopSSA を単独で呼び出す(LoopSSA.stabilize_merges(json)最小ハーネスを用意し、BreakFinderBox / PhiInjectorBox の前後で JSON を比較。
    3. どの時点で BreakFinderBox._find_loops/2 の receiver が「定義のない pinned ValueId例: 39/46/50」になるかを特定し、
      LoopSSA v2 の変更前後で挙動が悪化していないかを確認する。

KB: BreakFinderBox の LoopScope 精度の向上(保守的に)

  • 目的:
    • _find_loop_body の「header_id < id < exit_id」ヒューリスティックが過剰/過少に body を拾っていないかを確認・改善する。
  • ステップ:
    • ControlFormBox を活用して LoopScope の妥当性をチェック:
      • header/exit/body に対して Rust 側 LoopForm v2 の期待と比較しやすい形でログを出すblock id 範囲など)。
    • 必要であれば:
      • body 集合を「exit から逆到達できる block」など、より保守的な条件に修正文字列ベースの範囲内で
    • ゴール:
      • LoopSSA が「本来そのループに属さない block」を body に含めないようにするValueId(50) のような飛び火を防ぐ)。

KC: PhiInjectorBox の v2 への一歩Carrier/Pinned の入口だけ作る)

  • 目的:
    • _collect_phi_vars の完全置き換えまでは行かずに、今後の移行先となる v2 API の入口を整える。
  • ステップ:
    • PhiInjectorBox に新しい内部ヘルパーを追加(例: _collect_phi_vars_v2(json_str, break_list, loop_info):
      • まだ中身は stub でもよいが、「Carrier/Pinned/Invariants」の 3 区分を引数/戻り値で表現できる形にする。
      • 25.1k では v1 実装(_collect_phi_varsを実際に置き換えず、trace=1 の時だけ v2 の診断ログを出すくらいに留める。
    • loop_info.get("control") の ControlFormBox から header/exit/body を読み取り、
      どの変数が本来の Carrier に相当しそうかをログに出す(まだ PHI には使わない)。

KD: StageB Test3 (%0) の「悪化していない」ことの確認

  • 目的:
    • LoopSSA v2 の変更が、StageB Test3 の %0 SSA 問題を悪化させていないことを確認する。
  • ステップ:
    • NYASH_VM_VERIFY_MIR=1 で Test3 を流したときのエラー位置(関数名/ブロック/命令)を記録。
    • 25.1k の差分適用前後で比較し、LoopSSA 関連の変更による新規エラーが出ていないことを確認。
    • 必要なら、Test3 から LoopSSA を一時オフ(HAKO_LOOPSSA_EXIT_PHI=0)にした場合のログも取っておき、
      「LoopSSA が原因の部分」と「それ以外」を明確に切り分ける。

KE: デバッグ用ハーネス・プリセットの整備

  • 目的:
    • LoopSSA/BreakFinderBox/PhiInjectorBox 周辺をデバッグしやすくするための「共通の足場」を用意し、
      25.1k 以降の作業で毎回同じ ENV/コマンドを手で組み立てなくて済むようにする。
  • 実装メモ:
    • tools/stageb_loopssa_debug.sh:
      • StageB 最小ハーネス tools/test_stageb_min.sh を、LoopSSA v2 デバッグ向けの ENV プリセット HAKO_LOOPSSA_EXIT_PHI=1, HAKO_COMPILER_BUILDER_TRACE=1, NYASH_VM_TRACE=1, NYASH_LOCAL_SSA_TRACE=1, NYASH_BUILDER_TRACE_RECV=1 など)付きで実行する小さなラッパ。
    • lang/src/compiler/tests/loopssa_breakfinder_slot.hako + tools/test_loopssa_breakfinder_slot.sh:
      • Program(JSON v0) を直接文字列として持つ LoopSSA ハーネス(現在は最小緑 JSON、将来は StageB Test2 から抽出した失敗 JSON を貼り付ける「スロット」として運用)。
      • HAKO_LOOPSSA_EXIT_PHI=1 で LoopSSA v2 / BreakFinderBox / PhiInjectorBox の経路だけを通し、ValueId(..) 問題を StageB 抜きで再現できるようにする。

このフェーズで「しない」こと

  • PhiInjectorBox の _collect_phi_vars / _get_var_value完全刷新すること:
    • これは 25.1k の次、25.1l 以降の「本格 v2 実装」のタスクとして分ける。
  • Rust 側 LoopForm v2 / Conservative PHI の設計を変えること:
    • Rust 側はあくまで SSOT であり、.hako 側はそれに追従する形で徐々に近づける。