test(tools): 重建单元测试与离屏验证工具（Tools/ 入库）
背景：第 33 轮 Code Review 的三项后续建议（EdgeScanFor 查找哈希化、 EdgePanelLayoutFor 表驱动化、wcstod 自写替身）都卡在"没有可自证的验证手段"上。 本轮先补齐基础设施，再动被建议的代码。 一、Tools/ 从忽略改为入库（只忽略各工具的 Build/ 与 Temp/ 临时产物） * `.gitignore`：删除 `Tools/` 整目录忽略，改为 `Tools/**/Build/`； 截图 / 基线 / 报告一律写 `Temp/tools/`（`Temp/` 早已忽略）。 二、新增 Tools/Makefile（统一构建入口，不碰应用本体） * 目标：`make` 构建全部、`make UnitTests` / `make OffscreenChecks` 单个、 `make clean` 清工具产物、`make help`。 * 工具链接应用本体 `../Build/Release/*.o`（排除入口 `Main.o`）， 因此 ABI 开关必须与本体一致：`-fno-exceptions` / `-fno-rtti` / 链接 `-flto -flto-partition=one`。 * 工具源文件自身**不**编译成 LTO 字节码（否则 GCC 15.2.0 在 `choose_baseaddr` 处 ICE），只在链接阶段带 LTO 参数。 * `-MMD -MP` + `-include`：改头文件 / 增删源文件自动重编重链。 * 修正一个构建陷阱：`$(foreach)` 生成的工具目标会早于 `all`， make 会把第一个显式目标当默认目标 ⇒ 显式 `.DEFAULT_GOAL := all`。 三、Tools/UnitTests：纯数据层单元测试（218 项断言，17 个用例） * 极简自研框架（`Inc/UnitTestFramework.hpp`）：无异常、无 RTTI、 支持布尔 / 整数 / 近似 / **逐位相等** / 宽字符串断言。 * 覆盖：`TryParseDouble` 与 libc `strtod` 逐位一致性（6 万条随机串）、 接受性语义、`FormatDecimal*` 永不科学计数法、`NiceStep/BuildTicks`、 公式语法/语义/归一化、批量求值 `FormulaProgram` 与逐点求值逐位一致、 `ApplyDrawTransform` 顺序、`TransformValueRange`、 `ComputeMovingAverageIterated` 阶数等价性、 `DataSet::FormulaTransformFor` 的值域与分组极值（逐点参考实现比对）。 四、Tools/OffscreenChecks：隐藏窗口离屏验证（5 个检查） * 窗口 `SW_HIDE`；"鼠标"用 `Application::HandleMouseMove()` 合成注入； 像素从后备缓冲区读取（不依赖窗口可见性），可保存 PNG 与计算区域 FNV 哈希。 * `smoke`：初始化 / 加载 / 渲染 / 落盘，并断言"同状态两帧逐像素相同"。 * `frames`：连续帧抓取（PNG + 哈希 + 耗时），用于问题分析。 * `panels`：7 个实验性面板全部展开后的几何不变式 + **像素基线 A/B** （`-mode record` / `-mode compare`）。 * `edgestats`：边沿统计与工具内**独立参考实现**逐位比对， 覆盖阈值变化与重复查询稳定性。 * `perf`：整帧中位数、`EdgePanelLayoutFor` 单次耗时、 198 个统计状态的整轮查询耗时（用于优化前后对比）。 五、文档 * `Tools/README.md`：目录结构、构建/运行方式、每个工具的作用、测试项与 验收标准、临时产物位置、A/B 基线用法、扩展步骤与已知限制。 实测（本机 GCC 15.2.0 UCRT / 125% DPI）： * `UnitTests.exe` → `checks=218 failed=0` * `OffscreenChecks -all` → 全部 PASS；`SCATTER_TEST.csv` 整帧 ~5ms； `MF4-Record.MF4`（283 信号）198 个统计状态整轮查询 0.097 us/query。
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97e9163314
14 files changed
+3515
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# Tools/Makefile —— 验证工具（单元测试 / 离屏验证）的统一构建入口
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# 职责边界（很重要，别混）：
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# * 根目录 `Makefile` **只负责应用本体**（`Build/Release`、`Build/Debug`）。
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# 它按目录通配收集源文件，`Tools/` 不在其 `CXX_SOURCES_PATHS` 里，
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# 因此**新增工具不需要改根 Makefile**，也不会把工具代码编进应用本体。
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# * 本文件负责 `Tools/` 下所有工具的编译 / 链接 / 清理。
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# 工具是"白盒验证"：直接链接应用本体已构建好的目标文件
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# （`../Build/Release/*.o`，排除入口 `Main.o`），因此**必须先构建本体**。
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# 用法（在 `Tools/` 目录下执行，或 `make -C Tools ...`）：
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# make 构建全部工具
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# make UnitTests 只构建单元测试
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# make OffscreenChecks 只构建离屏验证工具
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# make clean 删除所有工具的构建目录（**不动**应用本体）
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# make help 打印帮助
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# 目录约定：
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# Tools/<Tool>/Inc 仅头文件
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# Tools/<Tool>/Src 仅实现（每个 `.cpp` 都会编译）
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# Tools/<Tool>/Build 产物（与 Inc/Src 同级；已被 .gitignore 忽略）
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# ⚠️ 工具目标文件必须与应用本体使用**同一套 ABI 相关开关**，否则链接会失败：
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# `-fno-exceptions`（本体 `NO_EXCEPTIONS = 1`）
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# `-fno-rtti` （本体 `NO_RTTI = 1`，本仓已无 dynamic_cast）
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# `-flto -flto-partition=one`（本体 `LTO = 1`，目标文件是 LTO 字节码）
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# ---- 工具清单（新增工具只需在这里追加，并保证目录名 = 目标名）--------------
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TOOLS := UnitTests OffscreenChecks
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# ⚠️ 必须显式指定默认目标：下面用 `$(foreach)` 生成的工具目标会先于 `all` 定义，
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# 而 make 会把"第一个出现的显式目标"当作默认目标 ⇒ 直接 `make` 只会建第一个工具。
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.DEFAULT_GOAL := all
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# 工具内构建目录名（与 Inc / Src 同级）
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BUILD_DIR_NAME := Build
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# ---- 工具链 ----------------------------------------------------------------
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C_COMPILER := gcc
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CXX_COMPILER := g++
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C_STD := c17
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CXX_STD := c++17
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INPUT_CHAR_ENCODING := UTF-8
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OUTPUT_CHAR_ENCODING := GBK
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OUTPUT_WCHAR_ENCODING := UTF-16LE
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# 工具自身优化等级：验证工具追求"跑得快"，不参与体积红线
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TOOL_OPT := -O2
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TOOL_DEBUG_INFO := -g
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# ---- 与被测应用本体保持一致的 ABI 开关-------------------------------------
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NO_EXCEPTIONS := 1
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NO_RTTI := 1
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LTO := 1
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# ---- 应用本体 --------------------------------------------------------------
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APP_BUILD_DIR := ../Build/Release
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# 排除入口 `Main.o`（它定义 `WinMain`，与工具的 `main` 不冲突但不需要）
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APP_OBJECTS := $(filter-out $(APP_BUILD_DIR)/Main.o,$(wildcard $(APP_BUILD_DIR)/*.o))
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# ---- 头文件目录（与应用本体一致）------------------------------------------
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PROJECT_INCLUDES := \
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../Utilities/Inc \
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../Resources/Inc \
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../Components/Main/Inc \
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../Components/Shared/Inc \
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../Components/Application/Inc \
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../Components/TabBar/Inc \
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../Components/Toolbar/Inc \
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../Components/SignalPanel/Inc \
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../Components/PlotView/Inc
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# ---- 链接库（与应用本体一致）----------------------------------------------
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LINK_LIBS := \
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-lgdi32 \
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-lgdiplus \
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-lmsimg32 \
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-lcomdlg32 \
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-ld3d11 \
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-ldwmapi \
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-ld3dcompiler
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# ---- 编译 / 链接选项 -------------------------------------------------------
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# ⚠️ 这里用 `=`（递归展开）而不是 `:=`：`-MF"$(@:%.o=%.d)"` 里的 `$@`
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# 必须在**展开 recipe 时**才求值（那时才确定是哪一个目标文件）。
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BASE_CXXFLAGS = \
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-D_UNICODE -DUNICODE \
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$(addprefix -I,$(PROJECT_INCLUDES)) \
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-std=$(CXX_STD) \
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-finput-charset=$(INPUT_CHAR_ENCODING) \
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-fexec-charset=$(OUTPUT_CHAR_ENCODING) \
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-fwide-exec-charset=$(OUTPUT_WCHAR_ENCODING) \
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-static \
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-Wall \
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$(TOOL_OPT) \
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$(TOOL_DEBUG_INFO) \
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-MMD -MP -MF"$(@:%.o=%.d)"
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ifeq ($(strip $(NO_EXCEPTIONS)),1)
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BASE_CXXFLAGS += -fno-exceptions
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endif
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ifeq ($(strip $(NO_RTTI)),1)
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BASE_CXXFLAGS += -fno-rtti
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||||
endif
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BASE_LDFLAGS =
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ifeq ($(strip $(LTO)),1)
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# 本体目标文件是 LTO 字节码 ⇒ **链接**必须带 `-flto -flto-partition=one`。
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# ⚠️ 工具自身源文件**不要**加 `-flto`：把工具代码也交给 LTRANS 会在
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# `choose_baseaddr`（i386.cc:7447）处 ICE（GCC 15.2.0 实测），
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# 而工具体量很小，根本不需要跨单元内联。
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BASE_LDFLAGS += -flto -flto-partition=one
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endif
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# ---- 每个工具的源文件 / 目标文件 / 产物 ------------------------------------
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$(foreach tool,$(TOOLS),$(eval $(tool)_SRC := $(wildcard $(tool)/Src/*.cpp)))
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$(foreach tool,$(TOOLS),$(eval $(tool)_OBJ := $(patsubst $(tool)/Src/%.cpp,$(tool)/$(BUILD_DIR_NAME)/%.o,$($(tool)_SRC))))
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$(foreach tool,$(TOOLS),$(eval $(tool)_EXE := $(tool)/$(BUILD_DIR_NAME)/$(tool).exe))
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# 本体的目标文件缺失时给出明确提示（而不是让链接器报一堆 undefined reference）
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ifeq ($(strip $(APP_OBJECTS)),)
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$(warning ********************************************************************)
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$(warning 未找到应用本体目标文件：$(APP_BUILD_DIR)/*.o)
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$(warning 请先在项目根目录构建本体，例如：make release -j8)
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$(warning ********************************************************************)
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endif
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# ---- 每个工具的规则（模板）-------------------------------------------------
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.SUFFIXES:
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define TOOL_RULES
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.PHONY: $(1)
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$(1): $$($(1)_EXE)
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$$($(1)_EXE): $$($(1)_OBJ) $(APP_OBJECTS) Makefile
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@echo ====== [$(1)] All File Compiled. Now Linking... ======
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$(CXX_COMPILER) $$($(1)_OBJ) $(APP_OBJECTS) -static $(TOOL_DEBUG_INFO) -o $$@ $(LINK_LIBS) $(BASE_LDFLAGS) -mconsole
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@echo ====== [$(1)] Link Finished: $$@ ======
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$$($(1)_OBJ): $(1)/$(BUILD_DIR_NAME)/%.o: $(1)/Src/%.cpp Makefile | $(1)/$(BUILD_DIR_NAME)
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@echo ====== [$(1)] C++ Source File "$$<" Compiling... ======
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$(CXX_COMPILER) -c $$(BASE_CXXFLAGS) -I$(1)/Inc $$< -o $$@
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$(1)/$(BUILD_DIR_NAME):
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@powershell -NoProfile -Command "New-Item -ItemType Directory -Force -Path '$$@' | Out-Null"
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endef
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$(foreach tool,$(TOOLS),$(eval $(call TOOL_RULES,$(tool))))
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# ---- 聚合目标 --------------------------------------------------------------
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.PHONY: all clean help unit offscreen
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all: $(TOOLS)
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@echo ====== [Tools] All Tools Built ======
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# 便利别名
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unit: UnitTests
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offscreen: OffscreenChecks
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# 各工具的构建目录（空格分隔 → PowerShell 里 `-split ' '` 成数组）
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TOOL_BUILD_DIRS := $(strip $(foreach tool,$(TOOLS),$(tool)/$(BUILD_DIR_NAME)))
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clean:
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@echo ====== [Tools] Cleaning Build Directories... ======
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@powershell -NoProfile -Command "'$(TOOL_BUILD_DIRS)' -split ' ' | ForEach-Object { if (Test-Path $$_) { Remove-Item -Recurse -Force $$_ } }"
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@echo ====== [Tools] Clean Accomplished ======
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help:
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@echo Tools/Makefile —— 验证工具构建入口
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@echo.
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@echo make 构建全部工具：$(TOOLS)
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@echo make UnitTests 只构建单元测试（Tools/UnitTests）
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@echo make OffscreenChecks 只构建离屏验证工具（Tools/OffscreenChecks）
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@echo make clean 删除各工具自己的 Build/ 目录
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@echo make help 显示本帮助
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@echo.
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@echo 依赖：应用本体已构建（../Build/Release/*.o）
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# ---- 头文件依赖（与根 Makefile 同一套 `-MMD -MP` 机制）--------------------
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# ⚠️ 删掉/重命名头文件后若出现"莫名为 undefined reference"，先 `make clean`。
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-include $(foreach tool,$(TOOLS),$($(tool)_OBJ:.o=.d))
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