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s05: TodoWrite — 計画なき Agent は途中で道を外れる

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s01 → s02 → s03 → s04 → s05 → s06 → s07 → ... → s20

"計画なき agent は風の向くままに" — まず手順を列挙してから実行。長いタスクで見落としが減る。

Harness レイヤー: 計画 — Agent が行動する前に考えさせる。

課題

Agent に複雑なタスクを与える：「全 Python ファイルを snake_case にリネームし、テストを実行し、失敗を修正して。」

Agent は作業を開始する。3 つのファイルをリネーム、テストを実行、2 つの失敗を発見、修正を開始。修正しているうちに、本来の目的が「snake_case にリネーム」だったことを忘れる。テストの失敗に注意を全て持っていかれる。

会話が長くなるほど悪化する：ツールの結果がコンテキストを埋め続け、システムプロンプトの影響力が希釈される。10 ステップのリファクタリング：ステップ 1-3 を終えた時点で Agent は即興で動き始める。ステップ 4-10 は既に注意の外に追い出されているから。

ソリューション

Todo Overview

前章の最小フック構造を保持し、本章では新規の todo_write ツールとリマインダー機構に注目する。todo_write は実際の作業を何もしない。ファイルを読めない、コマンドを実行できない。Agent が手を動かす前に思考を整理できるようにするだけ。

ディスパッチ機構は変わらず、新ツールも TOOL_HANDLERS[block.name] を経由する。ただし、todo リマインダーのデモのため、ループにカウンターを追加した：連続 3 ラウンド todo_write を呼び出さないとリマインダーが注入される。

仕組み

todo_write ツールは、ステータス付きのリストを受け取り、現在のプロセスメモリに保持し、端末に進捗を表示する：

CURRENT_TODOS: list[dict] = []

def run_todo_write(todos: list) -> str:
    global CURRENT_TODOS
    CURRENT_TODOS = todos

    lines = ["\n## Current Tasks"]
    for t in CURRENT_TODOS:
        icon = {"pending": " ", "in_progress": "▸", "completed": "✓"}[t["status"]]
        lines.append(f"  [{icon}] {t['content']}")
    print("\n".join(lines))
    return f"Updated {len(CURRENT_TODOS)} tasks"

ツール定義は他の 5 つと一緒にディスパッチマップに追加される：

TOOLS = [
    {"name": "bash",       ...},
    {"name": "read_file",  ...},
    {"name": "write_file", ...},
    {"name": "edit_file",  ...},
    {"name": "glob",       ...},
    # s05: 新規追加
    {"name": "todo_write", "description": "Create and manage a task list ...",
     "input_schema": {
         "type": "object",
         "properties": {
             "todos": {
                 "type": "array",
                 "items": {
                     "type": "object",
                     "properties": {
                         "content": {"type": "string"},
                         "status": {"type": "string", "enum": ["pending", "in_progress", "completed"]},
                     },
                 },
             },
         },
     },
    },
]

TOOL_HANDLERS["todo_write"] = run_todo_write

Nag リマインダー、モデルが連続 3 ラウンド todo_write を呼び出さないとき、リマインダーが自動的に注入される（教育用機構、CC ソースコードに固定ラウンド数のロジックはない）：

if rounds_since_todo >= 3 and messages:
    messages.append({
        "role": "user",
        "content": "<reminder>Update your todos.</reminder>",
    })
    rounds_since_todo = 0

Agent がタスクを受け取った後の典型的な流れ：まず todo_write を呼び出して全手順を列挙（全て pending）→ 一つの手順に取り掛かり、in_progress に変更 → 完了したら completed に変更 → 次の pending を見る → 続行。3 ラウンド todo_write がない場合、次の LLM 呼び出し前にリマインダーが追加される。

重要な洞察：todo_write は Agent に実行能力を何も追加しない。追加するのは計画能力だ。

s04 からの変更

コンポーネント 変更前 (s04) 変更後 (s05)
ツール数 5 (bash, read, write, edit, glob) 6 (+todo_write)
計画能力 なし ステータス付き TODO リスト + Nag リマインダー
SYSTEM プロンプト 汎用プロンプト 「先に計画してから実行」のガイダンスを追加
ループ 不変 ディスパッチは不変、rounds_since_todo カウンターとリマインダー注入を追加

試してみよう

cd learn-claude-code
python s05_todo_write/code.py

以下のプロンプトを試してみよう：

  1. Refactor s05_todo_write/example/hello.py: add type hints, docstrings, and a main guard（まず 3 手順を列挙してから実行するはず）
  2. Create a Python package under s05_todo_write/example/demo_pkg with __init__.py, utils.py, and tests/test_utils.py
  3. Review Python files under s05_todo_write/example and fix any style issues

観察のポイント：最初のツール呼び出しは todo_write か？ TODO は何手順列挙されたか？ 実行中にステータスが pending から in_progress / completed に変わったか？

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Agent は計画できるようになった。しかしタスクが大きすぎる場合、例えば「認証モジュール全体をリファクタリング」、TODO リストだけでは不十分。そのタスク自体が数十のサブタスクの集合体で、同じ会話のコンテキストに押し込めると溢れてしまう。

→ s06 Subagent：大きなタスクをサブタスクに分割し、それぞれを独立した Agent に任せる。それぞれが独自のクリーンなコンテキストを持ち、相互汚染がない。

CC ソースコードを深掘り

CC には二つのタスクシステムが共存している（tasks.ts:133-139）：

  • TodoWrite（V1）：シンプルなリストツール、データはメモリ AppState で管理（TodoWriteTool.ts:65-103）。教育版もプロセスメモリに保持し、終了時に消える
  • Task System（V2 = s12）：ファイル永続化、依存グラフ、並行ロック、ownership

切り替えは isTodoV2Enabled() で制御される。現在のソースコードの実装：対話型セッションでは V2 がデフォルトで有効、非対話型セッション（SDK）では V1 がデフォルトで有効。CLAUDE_CODE_ENABLE_TASKS 環境変数を設定するとセッション種別に関わらず V2 が強制有効になる。ソースコメント「Force-enable tasks in non-interactive mode」は環境変数パスの用途を説明しており、デフォルト分岐の戻り値のセマンティクスとは異なるため注意。

教育版は実際のソースコードにある activeForm フィールドを省略している（utils/todo/types.ts:8-15）。CC は UI スピナーに「何をしているか」を表示するために使用するが、教育版は端末出力のみでこのフィールドは不要。

教育版の Nag リマインダー（3 ラウンド未更新で注入）は教育用機構。CC ソースコードに固定「3 ラウンド」のロジックはなく、最も近いのは TodoWriteTool.ts:72-107 で 3 つ以上の todo が全て完了しているのに verification 項目がない場合に verification nudge を追加する処理。

Task System の TodoWrite に対する核心的な増分：

  • メモリリストではなくファイル永続化（Claude 設定ディレクトリ下 tasks/{taskListId}/{taskId}.json）
  • 平坦なリストではなく blockedBy 依存グラフ
  • ロックなしではなく proper-lockfile による並行安全性
  • 一つのツールではなく四つの独立ツール（Create/Get/Update/List）
  • TaskCreated / TaskCompleted フック（TaskCreateTool.ts:80-129、TaskUpdateTool.ts:231-260）による外部システム統合