perf(size): 用自写整数格式化替换全部 std::to_wstring / std::to_string

背景:Code Review 报告 §10.3 / §11.5 建议「替换 std::to_wstring / std::to_string,
可去掉 gdtoa 链(≈33 KB)」。本轮把它做完,并给出这条建议的**真实边界**。

一、新增 `Utf8Util::FormatInteger*`(手写十进制展开,不经 printf)
* `FormatInteger(long long)` / `FormatIntegerUnsigned(unsigned long long)` /
  `FormatIntegerNarrow(long long)`(后者供 MatLoader 拼 HDF5 成员路径)。
* 语义与 `std::to_wstring` / `std::to_string` 完全一致:`0` → `"0"`、负数带 `-`、
  `LLONG_MIN` 用模 2^64 语义取绝对值(不会溢出)。
* 这样做的直接理由:预编译 libstdc++ 的 `to_string` 内部转调 `__mingw_swprintf`,
  工程里只要留一处,MinGW 的 printf 引擎(`mingw_wpformat.o`)+ gdtoa 就必然被链入。

二、全仓替换(76 处 `to_wstring` + 2 处 `to_string`,20 个文件)
* `MatLoader.cpp` 的 `TrimNumber` 整数分支也改为 `FormatInteger`(它曾是产物里
  **最后一个**引用 MinGW printf 的调用点)。
* 需要的地方补 `#include "Utf8Util.hpp"`(仅 `MatLoader.cpp` 一个新 include,其余由
  `PlotViewInternal` / `SignalPanelInternal` / `ApplicationInternal` / `DataModelInternal`
  已经包含)。

三、⚠️ 实测结论:gdtoa **去不掉**(把这件事彻底查清并写进 Makefile 注释)
* 只替换 `to_wstring`/`to_string`:**−1,024 B**(787,968 → 786,944)。
* 再叠加 `-D__USE_MINGW_ANSI_STDIO=0`(把 `swprintf` 让给系统 UCRT):**0 字节**。
* 根因(定位到文件与行):libstdc++ 的
  `lib/gcc/.../include/c++/x86_64-w64-mingw32/bits/os_defines.h:48-51` **无条件**执行
  `#undef __USE_MINGW_ANSI_STDIO` + `#define __USE_MINGW_ANSI_STDIO 1`
  (注释:libstdc++ depends on POSIX-definitions of those functions)。
  `g++ -E -dM` 实测最终值恒为 1 ⇒ **任何 C++ TU 的 `swprintf` / `strtod` 都是 MinGW 版本**,
  命令行无法覆盖。
* 要真省这 33 KB 只能自己实现「浮点 → 十进制(正确舍入)」与「浮点解析的
  十六进制/inf/nan 分支」,等价于重写 gdtoa。**判定:不做**(风险 >> 收益)。
* 该开关已回退,Makefile 里保留一段说明,避免后续接手者重复这两次实验。

四、验证
* 新增单元测试 `integer_replacement_matches_std`:12 个有符号样本(含 LLONG_MIN/MAX)
  + 5 个无符号样本(含 ULLONG_MAX),与 `std::to_wstring` **逐字符对照**,
  并校验窄/宽版本内容一致。
* `UnitTests`:`checks=260 failed=0 cases=19`(新增 41 条断言)。
* `OffscreenChecks -all`:6 个检查全 PASS,`checks=87 failed=0`。
* `panels -mode compare`:7 个面板像素哈希与几何**逐项不变**
  (整数文本从 `to_wstring` 换到手写实现后,渲染结果零差异 —— 这是最强的语义证据)。
* release 全量零 error / 零 warning;产物 787,968 → **786,944 B**。
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1 parent abcf3e6c44
commit 34365b3c1c
23 files changed
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View File
@@ -527,7 +527,7 @@ namespace jdi
{
text += L" ";
}
text += std::to_wstring(amount);
text += FormatInteger(amount);
text += unit;
};
append(hours, L"h");
@@ -832,6 +832,70 @@ namespace jdi
return result;
}
/**
* @brief 把整数展开成十进制数字(内部实现,宽/窄共用同一套算法)。
*
* ⚠️ 这里**不能**用 `swprintf`:本函数存在的全部意义就是让产物不再引用
* MinGW 的 printf 引擎(见头文件注释)。手写 10 次除法比一次格式串解析还快,
* 且无本地化影响。
*
* @param [OUT] buffer 输出缓冲(从尾部向前写)。
* @param [IN] value 待转换整数。
* @return 文本起始指针(指向 buffer 内部)。
*/
template <typename Char>
static const Char* ExpandInteger(Char* buffer, std::size_t capacity, long long value,
std::size_t& length)
{
Char* cursor = buffer + capacity;
const bool negative = (value < 0);
// `0 - (unsigned long long)value` 对 LLONG_MIN 也成立(模 2^64 语义)。
unsigned long long magnitude = negative ? (0ull - static_cast<unsigned long long>(value))
: static_cast<unsigned long long>(value);
do
{
*--cursor = static_cast<Char>('0' + static_cast<int>(magnitude % 10ull));
magnitude /= 10ull;
} while (magnitude != 0ull);
if (negative)
{
*--cursor = static_cast<Char>('-');
}
length = static_cast<std::size_t>((buffer + capacity) - cursor);
return cursor;
}
std::wstring FormatInteger(long long value)
{
wchar_t buffer[24]; // -9223372036854775808 = 20 字符 + 余量
std::size_t length = 0;
const wchar_t* begin = ExpandInteger(buffer, sizeof(buffer) / sizeof(buffer[0]), value, length);
return std::wstring(begin, length);
}
std::wstring FormatIntegerUnsigned(unsigned long long value)
{
// 上限 20 位十进制数字 + 余量(用有符号重载会溢出,故单独展开一遍)。
wchar_t buffer[24];
wchar_t* cursor = buffer + (sizeof(buffer) / sizeof(buffer[0]));
unsigned long long magnitude = value;
do
{
*--cursor = static_cast<wchar_t>(L'0' + static_cast<int>(magnitude % 10ull));
magnitude /= 10ull;
} while (magnitude != 0ull);
return std::wstring(cursor, static_cast<std::size_t>(buffer + (sizeof(buffer) / sizeof(buffer[0])) -
cursor));
}
std::string FormatIntegerNarrow(long long value)
{
char buffer[24];
std::size_t length = 0;
const char* begin = ExpandInteger(buffer, sizeof(buffer) / sizeof(buffer[0]), value, length);
return std::string(begin, length);
}
double NiceStep(double range, int targetTicks)
{
if (!(range > 0.0) || !std::isfinite(range) || targetTicks <= 0)