# Universal Container

Экспериментальный C++20-контейнер индексируемой последовательности с двумя
представлениями. Текущая default-policy привязывает все автоматические
перестройки к изменению логической вместимости:

```text
capacity boundary
    |-- grow:   capacity *= 2 when the current capacity is exhausted
    `-- shrink: capacity /= 2 at 12.5% occupancy
              |
              +-- small N: contiguous vector
              `-- large N: tiered storage, leaf = ceil(sqrt(N))
```

Между изменениями вместимости контейнер не меняет ни представление, ни размер
leaf. На границе вместимости auto-mode заново выбирает `vector` или tiered,
поэтому обратный переход `tiered -> vector` также возможен. Focused cutoff
равен 4096 элементов; он выбран по baseline focused-run 7 x 100000 для
текущего `uint32_t` workload и остаётся калибруемой, а не универсальной
константой.

Поиск по значению не удалён: `AdaptiveSequence<T, true>` использует flat hash.
Число hash buckets рассчитывается из логической вместимости с запасом под
worst-case load не выше 70% и пересматривается только на той же границе
вместимости. Это исключает независимый rehash посреди обычной серии операций.

Старые многомерные benchmark-матрицы и сделанные по ним выводы сохранены только
как **historical / retired**. Активная постановка и ограничения описаны в
[docs/benchmarking.md](docs/benchmarking.md) и
[docs/findings.md](docs/findings.md).

## Быстрый старт

Из обычной командной строки Windows:

```bat
build.bat baseline test
```

Доступные профили:

```bat
build.bat scalar test
build.bat baseline test
build.bat avx2 test
build.bat all test
```

Проект проверен с Visual Studio 18 2026 и workload «Desktop development with
C++». `build.bat` сам находит комплектный CMake из Visual Studio. Готовые
программы находятся в
`out\bin\<profile>\Release\`:

- `uc_demo.exe` — минимальный пример;
- `uc_tests.exe` — differential/property-тесты;
- `uc_focused_bench.exe` — текущий focused benchmark runner;
- `uc_bench.exe` — historical / retired matrix runner.

Все Release-цели собираются с `/O2` и статическим MSVC runtime (`/MT`). Профиль
`scalar` — проверенный для MSVC 19.51 режим `project-novec`: внутренний ключ
`/d2Qvec-`, `/Oi-` и отключение vector algorithms STL. Это не универсальная
гарантия отсутствия SIMD внутри ABI/CRT. `baseline` оставляет штатную
автовекторизацию без AVX-флага, `avx2` добавляет `/arch:AVX2`. Перед запуском
AVX2-тестов и benchmark выполняется проверка CPU/OS; неподдерживаемый профиль
безопасно пропускается. Подробности приведены в
[docs/benchmarking.md](docs/benchmarking.md).

Текущий воспроизводимый запуск:

```bat
benchmark.bat
```

Он собирает и тестирует только профиль `baseline`, создаёт timestamp-папку и
один раз запускает `uc_focused_bench` с 100000 операций и 7 повторами. В
benchmark сравниваются три варианта одного типа
`AdaptiveSequence<uint32_t, true>`: forced vector, forced tiered и auto-mode;
flat hash включён у всех трёх. Mixed trace содержит 97% индексных чтений, 1%
hash-поисков `find_one` (50% hit / 50% miss), 1% вставок и 1% удалений. Runner
также печатает медианную пропускную способность каждого типа операций отдельно.

Raw CSV, metadata и медианная таблица `summary.md` сохраняются в
`results\benchmarks\<timestamp>-focused\`. Подтверждённая таблица публикуется
вместе с результатами запуска, а не вшивается в документацию до завершения
серии.

Следующие команды относятся к **historical / retired benchmark matrix** и не
являются текущим способом калибровки:

```bat
large_benchmark.bat smoke 12
large_benchmark.bat full 12 3
large_benchmark.bat full 12 3 huge
```

Старые CSV оставлены для аудита истории, но напрямую не сравнимы с focused
постановкой: в ней другой workload и hash обязателен у каждого кандидата.
`out\` полностью игнорируется Git, результаты исследования — намеренно нет.

## API

```cpp
#include <universal_container/adaptive_sequence.hpp>

uc::AdaptiveSequence<std::uint32_t> values;
values.push_back(10);
values.insert(0, 5);
values.erase(1);
auto x = values[0];

values.force_vector_mode();
values.force_tiered_mode({256, 64, 4});
values.enable_auto_mode();
values.adapt_now();             // default-policy не меняет mode между resize
```

Опциональный flat hash index со stable IDs:

```cpp
uc::AdaptiveSequence<std::uint32_t, true> indexed;
indexed.push_back(5);
indexed.push_back(5);
auto ids = indexed.find_all_ids(5);
indexed.erase_by_id(ids.front());
```

При включённом индексе запись через `operator[]` идёт через proxy и обновляет
индекс. Сам индекс не хранит логические позиции как ключи дубликатов.

## Каталоги

```text
include/universal_container/  публичные header-only компоненты
src/                          demo и benchmark runner
tests/                        correctness/differential tests
tools/                        анализ CSV, аудит флагов, AVX2 probe и metadata
docs/                         архитектура и выводы
results/benchmarks/           сохранённые результаты
out/build/                    промежуточная сборка (ignored)
out/bin/                      exe по профилям (ignored)
out/lib/                      библиотеки (ignored)
out/symbols/                  PDB по профилям (ignored)
```

Архитектура и контракт инвалидирования описаны в
[docs/architecture.md](docs/architecture.md).
