# Step 7: Vector3 Value Type

## 담당 역할과 필수 스킬

- 담당 역할: `implementation-agent`
- 필수 스킬: `harness`, `fesa-cpp-msvc-tdd`
- 이 Step만 `RED -> observed failure -> minimal GREEN -> focused/full VERIFY`로 수행한다.

## 읽어야 할 파일

- `/AGENTS.md`
- `/docs/CODINGSTYLE.md`
- `/docs/ARCHITECTURE.md`
- `/docs/ADR.md`
- `/docs/cpp-object-oriented-modular-refactoring/implementation-plan.md`
- `/include/fesa/math/vector.h`
- `/src/fesa/math/vector.cpp`
- `/tests/unit/math/vector_test.cpp`
- `/src/fesa/CMakeLists.txt`, `/tests/CMakeLists.txt`
- `/phases/cpp-object-oriented-modular-refactoring/index.json`
- `/phases/cpp-object-oriented-modular-refactoring/step7.md`

## 작업

Requirement `R-DUP-001`의 reusable value type만 구현한다. Existing consumers는 아직
migrate하지 않는다.

1. `/tests/unit/math/vector3_test.cpp`를 먼저 만들고 `C-VEC3-001`을 작성한다.
2. Test는 component access, exact add/subtract/scalar operations, Dot, Cross orientation,
   Norm, finite/nonfinite, zero/nonfinite normalization rejection을 검증한다.
3. Test가 missing `fesa/math/vector3.h`로 compile failure가 나는 RED를 기록한다.
4. Candidate interface는 다음 의미를 제공한다.

```cpp
class Vector3 {
 public:
  constexpr Vector3() noexcept;
  constexpr Vector3(double x, double y, double z) noexcept;
  constexpr double X() const noexcept;
  constexpr double Y() const noexcept;
  constexpr double Z() const noexcept;
  constexpr double operator[](std::size_t index) const noexcept;
  constexpr Vector3 operator+(const Vector3& rhs) const noexcept;
  constexpr Vector3 operator-(const Vector3& rhs) const noexcept;
  constexpr Vector3 operator*(double scalar) const noexcept;
  double Dot(const Vector3& rhs) const noexcept;
  Vector3 Cross(const Vector3& rhs) const noexcept;
  double Norm() const noexcept;
  std::optional<Vector3> Normalized() const noexcept;
  bool IsFinite() const noexcept;
};
```

5. `Normalized()`는 arbitrary tolerance, clamp, diagnostic을 소유하지 않는다. Exact zero
   또는 nonfinite norm만 empty result로 거부하고 scale-aware geometry rejection은 caller에
   남긴다.
6. Trivial implementation은 header-only로 둘 수 있다. 별도 `.cpp`를 만들면 CMake에
   등록하고 두 경우 모두 production Doxygen를 작성한다.

## Acceptance Criteria

```powershell
cmake --build .harness/build --config Debug --target fesa_unit_tests
ctest --test-dir .harness/build -C Debug -R "Vector3" --output-on-failure
& "C:/Program Files/LLVM/bin/clang-format.exe" --dry-run --Werror `
  include/fesa/math/vector3.h tests/unit/math/vector3_test.cpp
& "C:/Program Files/LLVM/bin/clang-tidy.exe" --config-file=.clang-tidy `
  include/fesa/math/vector3.h -- -x c++ -std=c++17 -Iinclude
cmake --build .harness/build --config Debug
ctest --test-dir .harness/build -C Debug --show-only=json-v1
ctest --test-dir .harness/build -C Debug --output-on-failure
```

## 검증 및 상태 갱신

- Missing header RED, arithmetic GREEN, tidy/format/full CTest를 summary에 기록한다.
- 성공 시 현재 Step만 `completed`로 갱신한다.
- normalization policy가 승인 설계와 충돌하면 `blocked`로 기록한다.
- timestamp, retry, commit, advancement는 Executor 소유다.

## 금지사항

- Dynamic `Vector` storage/API를 Vector3에 합치지 마라. 이유: 서로 다른 ownership/size 계약이다.
- Tolerance 또는 FESA diagnostic을 Vector3에 넣지 마라.
- Beam/shell/results/I/O consumers를 수정하지 마라. 이유: Step 8–9 소유다.
- 직접 commit하거나 hook script를 수동 실행하지 마라.
