KOKO\Mimi
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# Step 15: AnalysisState
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## 담당 역할과 필수 스킬
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- 담당 역할: `implementation-agent`
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- 필수 스킬: `fesa-cpp-msvc-tdd`
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- 모든 C++ build/test와 최종 VERIFY는 MSVC x64 Debug 기준으로 수행한다.
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## 읽어야 할 파일
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- `/AGENTS.md`
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- `/docs/ARCHITECTURE.md`
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- `/docs/ADR.md`
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- `/docs/linear-static-3d-euler-beam/requirements.md`
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- `/docs/linear-static-3d-euler-beam/io.md`
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- `/docs/linear-static-3d-euler-beam/implementation-plan.md`
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- `/include/fesa/math/vector.hpp`
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- `/include/fesa/analysis/analysis_model.hpp`
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- `/include/fesa/fem/dof_manager.hpp`
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- `/src/fesa/fem/dof_manager.cpp`
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## 소유 파일
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- Create: `/include/fesa/results/result_records.hpp`
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- Create: `/include/fesa/analysis/analysis_state.hpp`
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- Create: `/src/fesa/analysis/analysis_state.cpp`
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- Create: `/tests/unit/results/result_records_test.cpp`
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- Create: `/tests/unit/analysis/analysis_state_test.cpp`
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- Modify: `/src/fesa/CMakeLists.txt`
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- Modify: `/tests/CMakeLists.txt`
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## 작업
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V0에서 실제 할당하는 mutable analysis quantities와 output row identity를 소유하는
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`AnalysisState`를 위 exact paths에 구현하라. 최소 계약은 다음 의미를 가진다.
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```cpp
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struct StepFrameIdentity { std::string stepName; std::size_t frameIndex; };
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struct EndpointResultRow { EntityIndex element; int endpoint; SourceEntityId node;
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std::array<double, 6> endAction;
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std::array<double, 4> sectionResultant; };
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struct GaussResultRow { EntityIndex element; int gaussPoint;
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std::array<double, 4> generalizedStrain;
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std::array<double, 4> generalizedResultant; };
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struct StressS11Row { EntityIndex element; int gaussPoint; std::size_t sectionPoint;
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double x1; double x2; double s11; std::string source; };
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class AnalysisState {
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public:
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static AnalysisState create(const DofManager& dofs, StepFrameIdentity identity);
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Vector& displacement() noexcept;
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Vector& externalForce() noexcept;
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Vector& internalForce() noexcept;
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Vector& residual() noexcept;
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Vector& reaction() noexcept;
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// const overloads and owned element-recovery row accessors
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};
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```
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각 full vector 크기는 `fullDofCount()`이고 zero-initialized다. Reaction은 constrained value를
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동일 full-index space에 두며 free component는 residual sanity에 사용할 수 있어야 한다.
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Endpoint/Gauss/stress row는 stable element/point order로 저장한다. Velocity, acceleration,
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temperature, iteration history, nonlinear state storage를 만들지 않는다.
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Tests는 allocation/zero initialization, independent ownership, step/frame identity, row ordering,
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copy/move policy, forbidden-state API 부재 review를 포함하고 `AnalysisState` regex로 등록한다.
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## Acceptance Criteria
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```powershell
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cmake --build .harness/build --config Debug --target fesa_tests
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ctest --test-dir .harness/build -C Debug -R AnalysisState --output-on-failure
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```
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RED 후 GREEN/VERIFY:
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```powershell
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cmake -S . -B .harness/build -A x64 `
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-DFESA_GTEST_SOURCE_DIR=C:/git/googletest `
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"-DMKL_DIR=C:/Program Files (x86)/Intel/oneAPI/mkl/2026.1/lib/cmake/mkl" `
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"-DTBB_DIR=C:/Program Files (x86)/Intel/oneAPI/tbb/2023.1/lib/cmake/tbb" `
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"-DHDF5_DIR=C:/Program Files/HDF_Group/HDF5/2.1.1/cmake"
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cmake --build .harness/build --config Debug
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ctest --test-dir .harness/build -C Debug -R AnalysisState --output-on-failure
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ctest --test-dir .harness/build -C Debug --show-only=json-v1
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ctest --test-dir .harness/build -C Debug --output-on-failure
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```
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## 검증 절차
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1. state ownership tests를 먼저 작성하고 RED를 확인한다.
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2. V0에서 필요한 field만 최소 구현해 GREEN을 만든다.
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3. 전체 VERIFY와 output row identity/order를 확인한다.
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4. `/docs/linear-static-3d-euler-beam/implementation-report.md`의
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Step 15 section에 실제 RED/GREEN/VERIFY command, exit code,
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핵심 output과 변경 파일을 기록한다.
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5. Step 15를 `completed`로 갱신하고 allocated fields/omitted fields를 summary에 기록한다.
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## 금지사항
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- velocity, acceleration, temperature, nonlinear iteration history를 할당하지 마라. 이유: V0 범위 밖이다.
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- Domain 정의를 state에 복사하지 마라. 이유: model/state ownership을 분리해야 한다.
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- HDF5 API를 state에 노출하지 마라. 이유: ResultsWriter adapter 책임이다.
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- 직접 commit하지 마라. 이유: Harness executor가 담당한다.
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