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
-2
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@@ -0,0 +1,84 @@
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/**
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* @file CheckRunner.hpp
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* @brief 离屏检查的注册表与统一断言/输出接口。
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*
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* 每个检查都是一个签名为 `int (const CheckOptions&)` 的函数，
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* 通过 `Expect()` 记录断言；返回值只用于"该检查自己额外发现的失败数"（通常直接返回全局失败数）。
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*/
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#ifndef __CHECKRUNNER_HPP__
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#define __CHECKRUNNER_HPP__
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#include <string>
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#include <vector>
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#include "OffscreenSupport.hpp"
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namespace jdi
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{
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namespace tools
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{
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/** @brief 一次检查运行的参数（来自命令行）。 */
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struct CheckOptions
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{
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std::string dataPath; /**< 数据文件路径（ASCII 或本地代码页）。 */
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std::string outDir; /**< 输出目录（默认 `../Temp/tools`）。 */
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std::string mode; /**< `verify`（默认）/ `record` / `compare`。 */
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int frames = 8; /**< 连续帧数量（仅 `frames` 检查使用）。 */
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bool savePng = true; /**< 是否把抓到的帧落盘（默认开，便于事后分析）。 */
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};
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/** @brief 一个可运行的检查。 */
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struct CheckDescriptor
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{
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const char* name = ""; /**< 检查名（命令行 `-run <name>` 使用）。 */
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const char* summary = ""; /**< 一句话说明（ASCII，`-list` 打印）。 */
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||||
/** 检查实现：`session` 已 `Start()` 并加载好数据文件；返回该检查的失败断言数。 */
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int (*run)(Session& session, const CheckOptions& options) = nullptr;
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};
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/** @brief 全部已注册检查（顺序即执行顺序）。 */
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const std::vector<CheckDescriptor>& AvailableChecks();
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/** @brief 按名字查检查；找不到返回 nullptr。 */
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const CheckDescriptor* FindCheck(const std::string& name);
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/** @brief 统一输出（同时写标准输出与报告文件，由 `Main.cpp` 提供实现）。 */
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void EmitLine(const char* format, ...);
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/** @brief 断言总数。 */
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int& CheckTotal();
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/** @brief 失败断言数。 */
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int& CheckFailed();
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/** @brief 记录一条断言（失败会打印 `[FAIL]` 并累加失败数）。 */
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void Expect(const bool ok, const std::string& what);
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/** @brief 记录一条"整数相等"断言。 */
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void ExpectEqual(const long long actual, const long long expected, const std::string& what);
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/** @brief 记录一条数值近似断言。 */
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void ExpectNear(const double actual, const double expected, const double tolerance,
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const std::string& what);
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/** @brief 把 `gd::RectF` 转成整像素矩形（向外取整，保证覆盖）。 */
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inline PixelRect ToPixelRect(const gd::RectF& rect)
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{
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PixelRect result;
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result.x = static_cast<int>(std::floor(rect.X));
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||||
result.y = static_cast<int>(std::floor(rect.Y));
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||||
result.width = static_cast<int>(std::ceil(rect.X + rect.Width)) - result.x;
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||||
result.height = static_cast<int>(std::ceil(rect.Y + rect.Height)) - result.y;
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return result;
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}
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||||
/** @brief 读取一个文本文件（失败返回空串）。 */
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std::string ReadTextFile(const std::string& path);
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/** @brief 写一个文本文件（自动建目录）。 */
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bool WriteTextFile(const std::string& path, const std::string& content);
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} // namespace tools
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} // namespace jdi
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#endif // __CHECKRUNNER_HPP__
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@@ -0,0 +1,191 @@
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/**
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* @file OffscreenSupport.hpp
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* @brief 离屏验证工具的公共支撑：后备缓冲抓帧、区域哈希、隐藏窗口会话。
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*
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* ⚠️ **为什么要 `#define private public`**：本工具是"白盒验证"——
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* 它需要读取后备缓冲区（`Application::m_backBits`）、驱动鼠标消息、
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* 直接调用面板几何函数（`PlotView::EdgePanelLayoutFor`）。这些都不是给终端用户用的
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||||
* 公开 API，因此不为了测试而污染产品接口，改成在工具侧临时放宽访问级别。
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*
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||||
* ⚠️ **先引入全部标准库 / 系统头，再放宽访问级别**：否则随后被 include 的
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||||
* 标准库头里的 `private:` 会被宏替换成 `public:`，造成莫名其妙的编译错误。
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*
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||||
* ⚠️ 窗口一律 `SW_HIDE`：不显示、不抢焦点、不占用户的屏幕与鼠标键盘。
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* 抓帧读的是**后备缓冲区**（不是窗口 DC），因此完全不需要窗口可见。
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*/
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#ifndef __OFFSCREENSUPPORT_HPP__
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#define __OFFSCREENSUPPORT_HPP__
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// ---- 先铺满标准库与系统头 ---------------------------------------------------
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#include <windows.h>
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#include <objidl.h>
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#include <gdiplus.h>
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#include <algorithm>
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#include <array>
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#include <chrono>
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#include <cmath>
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#include <cstdarg>
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#include <cstdint>
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#include <cstdio>
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#include <cstring>
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#include <deque>
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#include <functional>
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#include <limits>
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#include <map>
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||||
#include <memory>
|
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#include <mutex>
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#include <numeric>
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#include <random>
|
||||
#include <string>
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#include <unordered_map>
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||||
#include <utility>
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||||
#include <vector>
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||||
// ---- 临时放宽访问级别，引入被测项目头 --------------------------------------
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#define private public
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#define protected public
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#include "Application.hpp"
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#include "DataModel.hpp"
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#include "PlotView.hpp"
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#include "PlotViewInternal.hpp"
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||||
#include "SignalPanel.hpp"
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#include "TabBar.hpp"
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||||
#include "Theme.hpp"
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||||
#include "Toolbar.hpp"
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#include "UiSurface.hpp"
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#undef protected
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#undef private
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namespace jdi
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{
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namespace tools
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{
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/** @brief 后备缓冲区里的一块像素矩形（设备像素、客户区坐标）。 */
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struct PixelRect
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{
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int x = 0; /**< 左边界。 */
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||||
int y = 0; /**< 上边界。 */
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||||
int width = 0; /**< 宽度。 */
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||||
int height = 0; /**< 高度。 */
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};
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/**
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||||
* @brief 一帧后备缓冲区像素（top-down 32bpp BGRA）。
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*
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* ⚠️ **不要跨帧缓存 `pixels.data()` 的内部指针**：窗口尺寸 / DPI 变化会重建后备缓冲区；
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* 每次 `RenderFrame()` 都会重新 `CaptureFrame`。
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*/
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struct Frame
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||||
{
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int width = 0; /**< 像素宽。 */
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||||
int height = 0; /**< 像素高。 */
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||||
int stride = 0; /**< 行字节数。 */
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std::vector<std::uint8_t> pixels; /**< BGRA 像素（逐行自上而下）。 */
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/** @brief 是否抓到了有效像素。 */
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bool Valid() const { return width > 0 && height > 0 && !pixels.empty(); }
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/** @brief 第 `y` 行的起始地址。 */
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const std::uint8_t* Row(const int y) const
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{
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return pixels.data() + static_cast<std::size_t>(y) * static_cast<std::size_t>(stride);
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}
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};
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/** @brief 从应用后备缓冲区抓一帧（不依赖窗口可见性）。 */
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bool CaptureFrame(const Application& app, Frame& frame);
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/** @brief 计算区域内像素的 FNV-1a 64 位哈希（只混 BGR，忽略 alpha）。 */
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std::uint64_t HashRegion(const Frame& frame, const PixelRect& rect);
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/** @brief 统计区域内"墨迹"像素数（与区域主色不同的像素）。 */
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int CountInk(const Frame& frame, const PixelRect& rect);
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/** @brief 统计两帧在同一区域里差异超过容差的像素数。 */
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int CountDiff(const Frame& left, const Frame& right, const PixelRect& rect, int tolerance);
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/** @brief 把一帧保存成 PNG（路径必须是 ASCII，目录不存在会自动创建）。 */
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bool SavePng(const Frame& frame, const std::string& path);
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/** @brief 递归创建目录（ASCII 路径）。 */
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void EnsureDirectory(const std::string& asciiPath);
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/** @brief 递归删除目录（ASCII 路径，用于"清空临时输出"）。 */
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void RemoveDirectoryTree(const std::string& asciiPath);
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/**
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* @brief 一次离屏会话：隐藏窗口 + 可选的数据文件 + 逐帧抓取。
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*
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* 生命周期：`Start()` → 若干 `Load()` / `RenderFrame()` → `Stop()`。
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* ⚠️ `Stop()` 之后**不要**再调用成员函数；进程退出用 `std::_Exit()` 收尾，
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* 避免单例析构晚于 `GdiplusShutdown`（历史踩过的退出访问违例）。
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*/
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class Session
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{
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public:
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/** @brief 创建隐藏窗口并初始化各组件（不显示、不抢焦点）。 */
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bool Start();
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/** @brief 关闭窗口并释放 GDI+ 相关资源。 */
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void Stop();
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/** @brief 加载一个数据文件（同步路径，便于断言）。 */
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bool Load(const std::string& path);
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/** @brief 应用本体引用。 */
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Application& App() { return *m_app; }
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/** @brief 只读应用本体引用。 */
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const Application& App() const { return *m_app; }
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/** @brief 强制整帧重绘并抓帧；返回是否成功。 */
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bool RenderFrame();
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/** @brief 最近一帧。 */
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const Frame& LastFrame() const { return m_lastFrame; }
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/** @brief 最近一次 `Render()` 的耗时（毫秒）。 */
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double LastRenderMs() const { return m_lastRenderMs; }
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/** @brief 只显示给定信号（其余全部隐藏），并重算视图。 */
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void ShowSignals(const std::vector<SignalRef>& refs);
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||||
/** @brief 显示前 `limit` 个信号（跨分组，`limit <= 0` 表示全部）。 */
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void ShowFirstSignals(int limit);
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/** @brief 全部隐藏。 */
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void HideAll();
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/** @brief 注入一次鼠标移动（客户区坐标），返回组件是否认为状态有变化。 */
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bool MouseMove(int x, int y);
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/** @brief 绘图区矩形（客户区坐标）。 */
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gd::RectF PlotArea() const;
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/** @brief 第 `index` 个网格的波形区域（客户区坐标）。 */
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||||
gd::RectF LaneRect(int index) const;
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/** @brief 当前网格数。 */
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||||
int LaneCount() const;
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||||
/** @brief 客户区尺寸。 */
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||||
void ClientSize(int& width, int& height) const;
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|
||||
/** @brief 当前加载的路径（窄字符串，仅用于打印）。 */
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||||
const std::string& LoadedPath() const { return m_loadedPath; }
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private:
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||||
Application* m_app = nullptr; /**< 进程级单例。 */
|
||||
bool m_started = false; /**< 是否已 `Initialize`。 */
|
||||
Frame m_lastFrame; /**< 最近一帧像素。 */
|
||||
double m_lastRenderMs = 0.0; /**< 最近一帧渲染耗时。 */
|
||||
std::string m_loadedPath; /**< 当前数据文件路径（ASCII 打印用）。 */
|
||||
};
|
||||
} // namespace tools
|
||||
} // namespace jdi
|
||||
|
||||
#endif // __OFFSCREENSUPPORT_HPP__
|
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