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# DataRouter
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轻量级 C 语言数据路由库。**发送能力和接收能力分开声明**，端口绑定 `send_type` 和外设 handler 列表。调用 `dr_send_<id>(data, len)` 时自动广播到所有匹配端口。
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## 概念
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| 术语 | 说明 |
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|------|------|
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| **发送能力 (Send Capability)** | 编译期声明的可发送报文类型，生成 `dr_send_<id>(data, len)` |
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| **接收能力 (Recv Capability)** | 编译期声明的可接收报文类型，生成 `dr_on_recv_<id>(port, data, len)` |
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| **端口 (Port)** | 运行期创建的连接点，包含 `send_type` + handler 列表 |
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| **Handler** | 用户实现的物理外设发送函数，一个端口可注册多个（默认上限 4） |
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## 快速开始
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### 1. 声明能力
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创建自己的 `dr_config.h`（可参考 `dr_config_template.h`）：
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```c
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#define DR_SEND_CAPABILITIES \
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DR_SEND(sensor, "Sensor data report") \
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DR_SEND(status, "Device status report")
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#define DR_RECV_CAPABILITIES \
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DR_RECV(rtcm, "RTCM correction data") \
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DR_RECV(command, "Remote control command")
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```
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> 库自带默认配置。将你的 `dr_config.h` 放到项目目录，
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> 编译时添加 `-I /path/to/your/config` 即可覆盖。无需修改库源码。
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>
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> ```cmake
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> include_directories(BEFORE ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})
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> add_subdirectory(path/to/DataRouter)
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> target_link_libraries(my_app DataRouter)
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> ```
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### 2. 实现外设发送 handler
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```c
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static void uart_send(uint32_t port_id, const void *data, size_t len) {
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HAL_UART_Transmit(&huart1, data, len, 1000);
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}
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static void tcp_send(uint32_t port_id, const void *data, size_t len) {
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send(tcp_socket, data, len, 0);
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}
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```
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### 3. 创建端口
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```c
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dr_init();
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/* —— 传感器上报：sensor 报文走 UART + TCP —— */
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dr_port_t tx = dr_port_create();
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dr_port_set_send_type(tx, DR_SEND_sensor);
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dr_port_add_handler(tx, uart_send);
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dr_port_add_handler(tx, tcp_send);
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/* 不指定端口，库自动广播到所有 send_type=sensor 的端口 */
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dr_send_sensor("temperature:25.3", 16); // → UART + TCP
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/* —— 接收：实现回调，外设数据到达后自行调用 —— */
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dr_on_recv_rtcm(rx_port, data, len);
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```
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### 4. 实现接收回调
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```c
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void dr_on_recv_rtcm(uint32_t port_id, const void *data, size_t len) {
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apply_rtcm_correction(data, len);
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}
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```
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## API 一览
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### 初始化
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```c
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void dr_init(void); // 幂等初始化
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void dr_reset(void); // 重置全部状态
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```
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### 端口管理
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```c
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dr_port_t dr_port_create(void); // 创建端口
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void dr_port_delete(dr_port_t port); // 删除
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void dr_port_set_send_type(port, int cap_id); // 设置发送类型
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int dr_port_get_send_type(port); // -1 = 未设置
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int dr_port_add_handler(port, handler); // 注册外设 handler
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int dr_port_remove_handler(port, handler); // 移除
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void dr_port_clear_handlers(port); // 清除全部
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int dr_port_handler_count(port); // 当前数量
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```
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### 发送触发（每个 SEND 能力生成一个）
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```c
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int dr_send_sensor(const void *data, size_t len); // 0 成功
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int dr_send_status(const void *data, size_t len); // -1 未初始化
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// -2 无匹配端口
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```
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不指定端口，库遍历所有端口，`send_type` 匹配的逐一调用其全部 handler。
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### 接收回调（每个 RECV 能力生成一个声明）
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```c
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void dr_on_recv_rtcm(uint32_t port_id, const void *data, size_t len);
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void dr_on_recv_command(uint32_t port_id, const void *data, size_t len);
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```
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|
库提供弱符号默认空实现，用户定义同名函数覆盖。
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### 能力元数据（两组独立）
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```c
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int dr_send_cap_count(void);
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const char *dr_send_cap_name(int cap_id);
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const char *dr_send_cap_desc(int cap_id);
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int dr_recv_cap_count(void);
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const char *dr_recv_cap_name(int cap_id);
|
|
const char *dr_recv_cap_desc(int cap_id);
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|
```
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## 路由模型
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```
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dr_send_sensor("temperature:25.3", 16)
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│
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├─→ port 0 (send_type=sensor) handlers[0]=uart_send → UART
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│ handlers[1]=tcp_send → TCP
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└─→ port 1 (send_type=sensor) handlers[0]=can_send → CAN
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```
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- 调用 `send_<id>(data, len)` 时，库遍历所有端口，自动匹配 `send_type`
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- 每个端口可注册多个 handler（一对多广播）
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- 同一 handler 可注册到多个端口（多路复用）
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- 运行时通过 `add_handler` / `remove_handler` / `port_delete` 动态改变路由
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- 无任何端口匹配该 `send_type` 时返回 -2
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## 编译
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```bash
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cmake -S . -B build
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cmake --build build
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```
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可选配置：
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```bash
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cmake -DCMAKE_C_FLAGS="-DDR_MAX_PORTS=128 -DDR_MAX_HANDLERS_PER_PORT=8"
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```
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## 嵌入式 / Cortex-M 构建
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库支持 `arm-none-eabi-gcc` 交叉编译，提供 **7 个 CMake preset** 覆盖常见 Cortex-M 目标：
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```bash
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# 列出所有 preset
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cmake --list-presets
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# Cortex-M3（软浮点）
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cmake --preset cm3
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cmake --build --preset cm3
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# Cortex-M4F（硬件浮点，单精度）
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cmake --preset cm4-hard
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cmake --build --preset cm4-hard
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# Cortex-M7F（硬件浮点，双精度）
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cmake --preset cm7-hard-dp
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cmake --build --preset cm7-hard-dp
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```
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> 使用 preset 编译需要 `arm-none-eabi-gcc` 在 PATH 中。
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> 各 preset 均启用 `DR_SOURCE_ONLY` 模式——只提供源文件路径，
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> 你需要将 `datarouter.c` 加入自己的 target 以继承项目编译标志：
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|
```cmake
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# 你的 CMakeLists.txt
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set(DR_SOURCE_ONLY ON)
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FetchContent_MakeAvailable(datarouter)
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target_sources(my_app PRIVATE ${datarouter_SOURCE_DIR}/datarouter.c)
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target_include_directories(my_app PRIVATE ${datarouter_SOURCE_DIR})
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```
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### 编译兼容性矩阵
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启用 `DR_COMPILE_CHECK` 可自动检测 `arm-none-eabi-gcc` 并对 CM3/CM4/CM7
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各变体执行编译验证：
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```bash
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cmake -B build-check -DDR_COMPILE_CHECK=ON
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cmake --build build-check # 生成 check_cm3, check_cm4-hard, … 等 target
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# 或单独检查某个变体：
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make check_cm7-hard-dp
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```
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### 内置 CMake Preset 列表
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| Preset | 目标 | FPU | ABI |
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|--------|------|-----|-----|
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| `cm3` | Cortex-M3 | 无 | soft |
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| `cm4-soft` | Cortex-M4 | 无 | soft |
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| `cm4-hard` | Cortex-M4F | FPv4-SP-D16 | hard |
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| `cm7-soft` | Cortex-M7 | 无 | soft |
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|
| `cm7-hard-sp` | Cortex-M7F | FPv5-SP-D16 | hard |
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| `cm7-hard-dp` | Cortex-M7F | FPv5-D16 | hard |
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|
## 测试
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```bash
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cmake --build build
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ctest --test-dir build
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# 或直接运行
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./build/test_datarouter
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```
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当前 22 个测试用例，覆盖端口管理、send_type 与 handler 设置、自动广播路由、接收回调、能力元数据。
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## 文件结构
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```
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dr_config.h 发送 + 接收能力配置（用户可覆盖）
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datarouter.h 公共 API + X-macro 展开
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datarouter.c 实现（端口表 + send 遍历）
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dr_config_template.h 外部配置模板
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|
example.c 使用示例
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tests/test_datarouter.c 单元测试（22 用例）
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DESIGN.md 详细设计文档（含 PlantUML 图）
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TEST_CASES.md 测试用例文档
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```
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## 依赖
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- C11 编译器
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- CMake ≥ 3.10
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- 无第三方库依赖
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