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// Audio Backend - 插件接口基类
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// 描述: 定义所有插件必须实现的核心接口
// 功能: 插件生命周期管理、音频处理、参数管理
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#pragma once

#include "plugin_types.h"
#include "audio_buffer.h"
#include "error.h"
#include <memory>
#include <string>
#include <vector>
#include <functional>
#include <any>

namespace audio_backend::plugin_host {

// ================================================================================================
// 前向声明
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class PluginInfo;
class PluginParameter;
class PluginPreset;
struct AudioConfig;

// ================================================================================================
// MIDI事件结构
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struct MidiEvent {
    uint32_t timestamp;     // 时间戳（样本偏移）
    uint8_t data[4];        // MIDI数据
    uint8_t size;           // 数据大小
    
    MidiEvent() : timestamp(0), size(0) {
        data[0] = data[1] = data[2] = data[3] = 0;
    }
    
    MidiEvent(uint32_t ts, uint8_t d0, uint8_t d1 = 0, uint8_t d2 = 0) 
        : timestamp(ts), size(d1 == 0 ? 1 : (d2 == 0 ? 2 : 3)) {
        data[0] = d0;
        data[1] = d1;
        data[2] = d2;
        data[3] = 0;
    }
    
    // MIDI消息类型检测
    bool is_note_on() const { return (data[0] & 0xF0) == 0x90 && data[2] > 0; }
    bool is_note_off() const { return (data[0] & 0xF0) == 0x80 || ((data[0] & 0xF0) == 0x90 && data[2] == 0); }
    bool is_control_change() const { return (data[0] & 0xF0) == 0xB0; }
    bool is_program_change() const { return (data[0] & 0xF0) == 0xC0; }
    bool is_pitch_bend() const { return (data[0] & 0xF0) == 0xE0; }
    
    uint8_t get_channel() const { return data[0] & 0x0F; }
    uint8_t get_note() const { return data[1]; }
    uint8_t get_velocity() const { return data[2]; }
    uint8_t get_controller() const { return data[1]; }
    uint8_t get_value() const { return data[2]; }
};

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// 插件处理上下文
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struct PluginProcessContext {
    // 时间信息
    uint64_t sample_position = 0;          // 当前样本位置
    double sample_rate = 44100.0;          // 采样率
    uint32_t block_size = 512;             // 块大小
    
    // 传输状态
    bool is_playing = false;               // 是否播放中
    bool is_recording = false;             // 是否录制中
    bool is_looping = false;               // 是否循环中
    double tempo = 120.0;                  // 速度（BPM）
    
    // 小节信息
    int32_t time_signature_numerator = 4;  // 拍号分子
    int32_t time_signature_denominator = 4; // 拍号分母
    double ppq_position = 0.0;             // PPQ位置
    double bar_start_position = 0.0;       // 小节开始位置
    
    // 系统信息
    uint64_t system_time = 0;              // 系统时间
    bool is_realtime = true;               // 是否实时处理
};

// ================================================================================================
// 插件事件监听器接口
// ================================================================================================
class IPluginEventListener {
public:
    virtual ~IPluginEventListener() = default;
    
    // 状态变化事件
    virtual void on_state_changed(PluginState old_state, PluginState new_state) = 0;
    
    // 参数变化事件
    virtual void on_parameter_changed(const std::string& parameter_id, const std::any& value) = 0;
    
    // 错误事件
    virtual void on_error(common::ErrorCode error, const std::string& message) = 0;
    
    // 性能事件
    virtual void on_performance_warning(const std::string& message) = 0;
};

// ================================================================================================
// 插件接口基类
// ================================================================================================
class IPlugin {
public:
    virtual ~IPlugin() = default;
    
    // ================================================================================================
    // 基本信息
    // ================================================================================================
    
    // 获取插件信息
    virtual std::unique_ptr<PluginInfo> get_plugin_info() const = 0;
    
    // 获取插件ID
    virtual PluginId get_plugin_id() const = 0;
    
    // 获取插件名称
    virtual std::string get_name() const = 0;
    
    // 获取供应商
    virtual std::string get_vendor() const = 0;
    
    // 获取版本
    virtual Version get_version() const = 0;
    
    // 获取类别
    virtual PluginCategory get_category() const = 0;
    
    // 获取类型
    virtual PluginType get_type() const = 0;
    
    // 获取能力
    virtual PluginCapability get_capabilities() const = 0;
    
    // ================================================================================================
    // 生命周期管理
    // ================================================================================================
    
    // 初始化插件
    virtual common::ErrorCode initialize(const engine::AudioConfig& config) = 0;
    
    // 关闭插件
    virtual common::ErrorCode shutdown() = 0;
    
    // 激活插件
    virtual common::ErrorCode activate() = 0;
    
    // 停用插件
    virtual common::ErrorCode deactivate() = 0;
    
    // 暂停插件
    virtual common::ErrorCode suspend() = 0;
    
    // 恢复插件
    virtual common::ErrorCode resume() = 0;
    
    // 重置插件状态
    virtual common::ErrorCode reset() = 0;
    
    // 获取当前状态
    virtual PluginState get_state() const = 0;
    
    // ================================================================================================
    // 音频处理
    // ================================================================================================
    
    // 准备处理
    virtual common::ErrorCode prepare_to_play(double sample_rate, uint32_t max_block_size) = 0;
    
    // 处理音频块
    virtual ProcessingResult process_audio(
        const engine::AudioBuffer& input,
        engine::AudioBuffer& output,
        const std::vector<MidiEvent>& midi_in,
        std::vector<MidiEvent>& midi_out,
        const PluginProcessContext& context) = 0;
    
    // 处理MIDI事件
    virtual ProcessingResult process_midi(
        const std::vector<MidiEvent>& midi_in,
        std::vector<MidiEvent>& midi_out,
        const PluginProcessContext& context) = 0;
    
    // 获取延迟（以样本为单位）
    virtual uint32_t get_latency_samples() const = 0;
    
    // 获取尾部长度（以样本为单位）
    virtual uint32_t get_tail_length_samples() const = 0;
    
    // 设置旁路状态
    virtual common::ErrorCode set_bypass(bool bypass) = 0;
    
    // 获取旁路状态
    virtual bool is_bypassed() const = 0;
    
    // ================================================================================================
    // 音频配置
    // ================================================================================================
    
    // 获取支持的输入声道配置
    virtual std::vector<uint16_t> get_supported_input_channels() const = 0;
    
    // 获取支持的输出声道配置
    virtual std::vector<uint16_t> get_supported_output_channels() const = 0;
    
    // 设置声道配置
    virtual common::ErrorCode set_channel_configuration(uint16_t input_channels, uint16_t output_channels) = 0;
    
    // 获取当前声道配置
    virtual std::pair<uint16_t, uint16_t> get_channel_configuration() const = 0;
    
    // ================================================================================================
    // 参数管理
    // ================================================================================================
    
    // 获取参数数量
    virtual size_t get_parameter_count() const = 0;
    
    // 获取参数信息
    virtual std::unique_ptr<PluginParameter> get_parameter_info(size_t index) const = 0;
    
    // 根据ID获取参数信息
    virtual std::unique_ptr<PluginParameter> get_parameter_by_id(const std::string& parameter_id) const = 0;
    
    // 设置参数值
    virtual common::ErrorCode set_parameter(const std::string& parameter_id, const std::any& value) = 0;
    
    // 获取参数值
    virtual std::any get_parameter(const std::string& parameter_id) const = 0;
    
    // 设置参数为默认值
    virtual common::ErrorCode reset_parameter(const std::string& parameter_id) = 0;
    
    // 重置所有参数
    virtual common::ErrorCode reset_all_parameters() = 0;
    
    // ================================================================================================
    // 预设管理
    // ================================================================================================
    
    // 获取预设数量
    virtual size_t get_preset_count() const = 0;
    
    // 获取预设信息
    virtual std::unique_ptr<PluginPreset> get_preset_info(size_t index) const = 0;
    
    // 加载预设
    virtual common::ErrorCode load_preset(const std::string& preset_id) = 0;
    
    // 保存预设
    virtual common::ErrorCode save_preset(const std::string& preset_id, const std::string& name) = 0;
    
    // 获取当前预设ID
    virtual std::string get_current_preset_id() const = 0;
    
    // ================================================================================================
    // 状态保存和恢复
    // ================================================================================================
    
    // 获取插件状态数据
    virtual std::vector<uint8_t> get_state_data() const = 0;
    
    // 设置插件状态数据
    virtual common::ErrorCode set_state_data(const std::vector<uint8_t>& data) = 0;
    
    // 获取状态数据大小
    virtual size_t get_state_data_size() const = 0;
    
    // ================================================================================================
    // GUI支持
    // ================================================================================================
    
    // 是否有GUI
    virtual bool has_gui() const = 0;
    
    // 创建GUI
    virtual void* create_gui(void* parent_window) = 0;
    
    // 销毁GUI
    virtual common::ErrorCode destroy_gui() = 0;
    
    // 显示/隐藏GUI
    virtual common::ErrorCode set_gui_visible(bool visible) = 0;
    
    // GUI是否可见
    virtual bool is_gui_visible() const = 0;
    
    // 获取GUI大小
    virtual std::pair<uint32_t, uint32_t> get_gui_size() const = 0;
    
    // 设置GUI大小
    virtual common::ErrorCode set_gui_size(uint32_t width, uint32_t height) = 0;
    
    // ================================================================================================
    // 事件处理
    // ================================================================================================
    
    // 设置事件监听器
    virtual void set_event_listener(std::shared_ptr<IPluginEventListener> listener) = 0;
    
    // 移除事件监听器
    virtual void remove_event_listener() = 0;
    
    // ================================================================================================
    // 性能和诊断
    // ================================================================================================
    
    // 获取CPU使用率（百分比）
    virtual double get_cpu_usage() const = 0;
    
    // 获取内存使用量（字节）
    virtual size_t get_memory_usage() const = 0;
    
    // 获取处理时间统计
    virtual std::chrono::nanoseconds get_average_processing_time() const = 0;
    
    // 获取最大处理时间
    virtual std::chrono::nanoseconds get_max_processing_time() const = 0;
    
    // 重置性能统计
    virtual void reset_performance_statistics() = 0;
    
    // ================================================================================================
    // 扩展功能
    // ================================================================================================
    
    // 获取扩展接口（如果支持）
    template<typename T>
    T* get_extension() {
        return dynamic_cast<T*>(get_extension_impl(typeid(T)));
    }
    
protected:
    // 获取扩展接口实现（子类可重写）
    virtual void* get_extension_impl(const std::type_info& type) {
        return nullptr;
    }
};

// ================================================================================================
// 插件工厂接口
// ================================================================================================
class IPluginFactory {
public:
    virtual ~IPluginFactory() = default;
    
    // 创建插件实例
    virtual std::unique_ptr<IPlugin> create_plugin(const std::string& plugin_path) = 0;
    
    // 获取支持的插件格式
    virtual std::vector<PluginFormat> get_supported_formats() const = 0;
    
    // 检查插件是否受支持
    virtual bool is_plugin_supported(const std::string& plugin_path) const = 0;
    
    // 扫描插件信息（不加载）
    virtual std::unique_ptr<PluginInfo> scan_plugin_info(const std::string& plugin_path) const = 0;
};

// ================================================================================================
// 便捷类型别名
// ================================================================================================
using PluginPtr = std::unique_ptr<IPlugin>;
using PluginFactoryPtr = std::unique_ptr<IPluginFactory>;
using PluginEventListenerPtr = std::shared_ptr<IPluginEventListener>;

} // namespace audio_backend::plugin_host