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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 VERIFY로 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-001의 reusable value type만 구현한다. Existing consumers는 아직 migrate하지 않는다.

1. /tests/unit/math/vector3_test.cpp를 먼저 만들고 C-VEC3-001을 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.h로 compile failure가 나는 RED를 기록한다.
4. Candidate interface는 다음 의미를 제공한다.

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 .cpp를 만들면 CMake에 등록하고 두 경우 모두 production Doxygen를 작성한다.

Acceptance Criteria

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 completed로 갱신한다.
• normalization policy가 승인 설계와 충돌하면 blocked로 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.