]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/libcollections/btree/map.rs
1b456eec830b14d84015d392cd8cc397ea6c40ee
[rust.git] / src / libcollections / btree / map.rs
1 // Copyright 2014 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 // This implementation is largely based on the high-level description and analysis of B-Trees
12 // found in *Open Data Structures* (ODS). Although our implementation does not use any of
13 // the source found in ODS, if one wishes to review the high-level design of this structure, it
14 // can be freely downloaded at http://opendatastructures.org/. Its contents are as of this
15 // writing (August 2014) freely licensed under the following Creative Commons Attribution
16 // License: [CC BY 2.5 CA](http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ca/).
17
18 use self::Entry::*;
19
20 use core::prelude::*;
21
22 use core::cmp::Ordering;
23 use core::default::Default;
24 use core::fmt::Debug;
25 use core::hash::{Hash, Hasher};
26 use core::iter::{Map, FromIterator, IntoIterator};
27 use core::ops::{Index, IndexMut};
28 use core::{iter, fmt, mem};
29 use Bound::{self, Included, Excluded, Unbounded};
30
31 use borrow::Borrow;
32 use vec_deque::VecDeque;
33
34 use self::Continuation::{Continue, Finished};
35 use self::StackOp::*;
36 use super::node::ForceResult::{Leaf, Internal};
37 use super::node::TraversalItem::{self, Elem, Edge};
38 use super::node::{Traversal, MutTraversal, MoveTraversal};
39 use super::node::{self, Node, Found, GoDown};
40
41 /// A map based on a B-Tree.
42 ///
43 /// B-Trees represent a fundamental compromise between cache-efficiency and actually minimizing
44 /// the amount of work performed in a search. In theory, a binary search tree (BST) is the optimal
45 /// choice for a sorted map, as a perfectly balanced BST performs the theoretical minimum amount of
46 /// comparisons necessary to find an element (log<sub>2</sub>n). However, in practice the way this
47 /// is done is *very* inefficient for modern computer architectures. In particular, every element
48 /// is stored in its own individually heap-allocated node. This means that every single insertion
49 /// triggers a heap-allocation, and every single comparison should be a cache-miss. Since these
50 /// are both notably expensive things to do in practice, we are forced to at very least reconsider
51 /// the BST strategy.
52 ///
53 /// A B-Tree instead makes each node contain B-1 to 2B-1 elements in a contiguous array. By doing
54 /// this, we reduce the number of allocations by a factor of B, and improve cache efficiency in
55 /// searches. However, this does mean that searches will have to do *more* comparisons on average.
56 /// The precise number of comparisons depends on the node search strategy used. For optimal cache
57 /// efficiency, one could search the nodes linearly. For optimal comparisons, one could search
58 /// the node using binary search. As a compromise, one could also perform a linear search
59 /// that initially only checks every i<sup>th</sup> element for some choice of i.
60 ///
61 /// Currently, our implementation simply performs naive linear search. This provides excellent
62 /// performance on *small* nodes of elements which are cheap to compare. However in the future we
63 /// would like to further explore choosing the optimal search strategy based on the choice of B,
64 /// and possibly other factors. Using linear search, searching for a random element is expected
65 /// to take O(B log<sub>B</sub>n) comparisons, which is generally worse than a BST. In practice,
66 /// however, performance is excellent.
67 #[derive(Clone)]
68 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
69 pub struct BTreeMap<K, V> {
70     root: Node<K, V>,
71     length: usize,
72     depth: usize,
73     b: usize,
74 }
75
76 /// An abstract base over-which all other BTree iterators are built.
77 struct AbsIter<T> {
78     traversals: VecDeque<T>,
79     size: usize,
80 }
81
82 /// An iterator over a BTreeMap's entries.
83 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
84 pub struct Iter<'a, K: 'a, V: 'a> {
85     inner: AbsIter<Traversal<'a, K, V>>
86 }
87
88 /// A mutable iterator over a BTreeMap's entries.
89 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
90 pub struct IterMut<'a, K: 'a, V: 'a> {
91     inner: AbsIter<MutTraversal<'a, K, V>>
92 }
93
94 /// An owning iterator over a BTreeMap's entries.
95 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
96 pub struct IntoIter<K, V> {
97     inner: AbsIter<MoveTraversal<K, V>>
98 }
99
100 /// An iterator over a BTreeMap's keys.
101 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
102 pub struct Keys<'a, K: 'a, V: 'a> {
103     inner: Map<Iter<'a, K, V>, fn((&'a K, &'a V)) -> &'a K>
104 }
105
106 /// An iterator over a BTreeMap's values.
107 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
108 pub struct Values<'a, K: 'a, V: 'a> {
109     inner: Map<Iter<'a, K, V>, fn((&'a K, &'a V)) -> &'a V>
110 }
111
112 /// An iterator over a sub-range of BTreeMap's entries.
113 pub struct Range<'a, K: 'a, V: 'a> {
114     inner: AbsIter<Traversal<'a, K, V>>
115 }
116
117 /// A mutable iterator over a sub-range of BTreeMap's entries.
118 pub struct RangeMut<'a, K: 'a, V: 'a> {
119     inner: AbsIter<MutTraversal<'a, K, V>>
120 }
121
122 /// A view into a single entry in a map, which may either be vacant or occupied.
123 #[unstable(feature = "collections",
124            reason = "precise API still under development")]
125 pub enum Entry<'a, K:'a, V:'a> {
126     /// A vacant Entry
127     Vacant(VacantEntry<'a, K, V>),
128     /// An occupied Entry
129     Occupied(OccupiedEntry<'a, K, V>),
130 }
131
132 /// A vacant Entry.
133 #[unstable(feature = "collections",
134            reason = "precise API still under development")]
135 pub struct VacantEntry<'a, K:'a, V:'a> {
136     key: K,
137     stack: stack::SearchStack<'a, K, V, node::handle::Edge, node::handle::Leaf>,
138 }
139
140 /// An occupied Entry.
141 #[unstable(feature = "collections",
142            reason = "precise API still under development")]
143 pub struct OccupiedEntry<'a, K:'a, V:'a> {
144     stack: stack::SearchStack<'a, K, V, node::handle::KV, node::handle::LeafOrInternal>,
145 }
146
147 impl<K: Ord, V> BTreeMap<K, V> {
148     /// Makes a new empty BTreeMap with a reasonable choice for B.
149     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
150     pub fn new() -> BTreeMap<K, V> {
151         //FIXME(Gankro): Tune this as a function of size_of<K/V>?
152         BTreeMap::with_b(6)
153     }
154
155     /// Makes a new empty BTreeMap with the given B.
156     ///
157     /// B cannot be less than 2.
158     pub fn with_b(b: usize) -> BTreeMap<K, V> {
159         assert!(b > 1, "B must be greater than 1");
160         BTreeMap {
161             length: 0,
162             depth: 1,
163             root: Node::make_leaf_root(b),
164             b: b,
165         }
166     }
167
168     /// Clears the map, removing all values.
169     ///
170     /// # Examples
171     ///
172     /// ```
173     /// use std::collections::BTreeMap;
174     ///
175     /// let mut a = BTreeMap::new();
176     /// a.insert(1, "a");
177     /// a.clear();
178     /// assert!(a.is_empty());
179     /// ```
180     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
181     pub fn clear(&mut self) {
182         let b = self.b;
183         // avoid recursive destructors by manually traversing the tree
184         for _ in mem::replace(self, BTreeMap::with_b(b)) {};
185     }
186
187     // Searching in a B-Tree is pretty straightforward.
188     //
189     // Start at the root. Try to find the key in the current node. If we find it, return it.
190     // If it's not in there, follow the edge *before* the smallest key larger than
191     // the search key. If no such key exists (they're *all* smaller), then just take the last
192     // edge in the node. If we're in a leaf and we don't find our key, then it's not
193     // in the tree.
194
195     /// Returns a reference to the value corresponding to the key.
196     ///
197     /// The key may be any borrowed form of the map's key type, but the ordering
198     /// on the borrowed form *must* match the ordering on the key type.
199     ///
200     /// # Examples
201     ///
202     /// ```
203     /// use std::collections::BTreeMap;
204     ///
205     /// let mut map = BTreeMap::new();
206     /// map.insert(1, "a");
207     /// assert_eq!(map.get(&1), Some(&"a"));
208     /// assert_eq!(map.get(&2), None);
209     /// ```
210     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
211     pub fn get<Q: ?Sized>(&self, key: &Q) -> Option<&V> where K: Borrow<Q>, Q: Ord {
212         let mut cur_node = &self.root;
213         loop {
214             match Node::search(cur_node, key) {
215                 Found(handle) => return Some(handle.into_kv().1),
216                 GoDown(handle) => match handle.force() {
217                     Leaf(_) => return None,
218                     Internal(internal_handle) => {
219                         cur_node = internal_handle.into_edge();
220                         continue;
221                     }
222                 }
223             }
224         }
225     }
226
227     /// Returns true if the map contains a value for the specified key.
228     ///
229     /// The key may be any borrowed form of the map's key type, but the ordering
230     /// on the borrowed form *must* match the ordering on the key type.
231     ///
232     /// # Examples
233     ///
234     /// ```
235     /// use std::collections::BTreeMap;
236     ///
237     /// let mut map = BTreeMap::new();
238     /// map.insert(1, "a");
239     /// assert_eq!(map.contains_key(&1), true);
240     /// assert_eq!(map.contains_key(&2), false);
241     /// ```
242     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
243     pub fn contains_key<Q: ?Sized>(&self, key: &Q) -> bool where K: Borrow<Q>, Q: Ord {
244         self.get(key).is_some()
245     }
246
247     /// Returns a mutable reference to the value corresponding to the key.
248     ///
249     /// The key may be any borrowed form of the map's key type, but the ordering
250     /// on the borrowed form *must* match the ordering on the key type.
251     ///
252     /// # Examples
253     ///
254     /// ```
255     /// use std::collections::BTreeMap;
256     ///
257     /// let mut map = BTreeMap::new();
258     /// map.insert(1, "a");
259     /// match map.get_mut(&1) {
260     ///     Some(x) => *x = "b",
261     ///     None => (),
262     /// }
263     /// assert_eq!(map[1], "b");
264     /// ```
265     // See `get` for implementation notes, this is basically a copy-paste with mut's added
266     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
267     pub fn get_mut<Q: ?Sized>(&mut self, key: &Q) -> Option<&mut V> where K: Borrow<Q>, Q: Ord {
268         // temp_node is a Borrowck hack for having a mutable value outlive a loop iteration
269         let mut temp_node = &mut self.root;
270         loop {
271             let cur_node = temp_node;
272             match Node::search(cur_node, key) {
273                 Found(handle) => return Some(handle.into_kv_mut().1),
274                 GoDown(handle) => match handle.force() {
275                     Leaf(_) => return None,
276                     Internal(internal_handle) => {
277                         temp_node = internal_handle.into_edge_mut();
278                         continue;
279                     }
280                 }
281             }
282         }
283     }
284
285     // Insertion in a B-Tree is a bit complicated.
286     //
287     // First we do the same kind of search described in `find`. But we need to maintain a stack of
288     // all the nodes/edges in our search path. If we find a match for the key we're trying to
289     // insert, just swap the vals and return the old ones. However, when we bottom out in a leaf,
290     // we attempt to insert our key-value pair at the same location we would want to follow another
291     // edge.
292     //
293     // If the node has room, then this is done in the obvious way by shifting elements. However,
294     // if the node itself is full, we split node into two, and give its median key-value
295     // pair to its parent to insert the new node with. Of course, the parent may also be
296     // full, and insertion can propagate until we reach the root. If we reach the root, and
297     // it is *also* full, then we split the root and place the two nodes under a newly made root.
298     //
299     // Note that we subtly deviate from Open Data Structures in our implementation of split.
300     // ODS describes inserting into the node *regardless* of its capacity, and then
301     // splitting *afterwards* if it happens to be overfull. However, this is inefficient.
302     // Instead, we split beforehand, and then insert the key-value pair into the appropriate
303     // result node. This has two consequences:
304     //
305     // 1) While ODS produces a left node of size B-1, and a right node of size B,
306     // we may potentially reverse this. However, this shouldn't effect the analysis.
307     //
308     // 2) While ODS may potentially return the pair we *just* inserted after
309     // the split, we will never do this. Again, this shouldn't effect the analysis.
310
311     /// Inserts a key-value pair from the map. If the key already had a value
312     /// present in the map, that value is returned. Otherwise, `None` is returned.
313     ///
314     /// # Examples
315     ///
316     /// ```
317     /// use std::collections::BTreeMap;
318     ///
319     /// let mut map = BTreeMap::new();
320     /// assert_eq!(map.insert(37, "a"), None);
321     /// assert_eq!(map.is_empty(), false);
322     ///
323     /// map.insert(37, "b");
324     /// assert_eq!(map.insert(37, "c"), Some("b"));
325     /// assert_eq!(map[37], "c");
326     /// ```
327     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
328     pub fn insert(&mut self, mut key: K, mut value: V) -> Option<V> {
329         // This is a stack of rawptrs to nodes paired with indices, respectively
330         // representing the nodes and edges of our search path. We have to store rawptrs
331         // because as far as Rust is concerned, we can mutate aliased data with such a
332         // stack. It is of course correct, but what it doesn't know is that we will only
333         // be popping and using these ptrs one at a time in child-to-parent order. The alternative
334         // to doing this is to take the Nodes from their parents. This actually makes
335         // borrowck *really* happy and everything is pretty smooth. However, this creates
336         // *tons* of pointless writes, and requires us to always walk all the way back to
337         // the root after an insertion, even if we only needed to change a leaf. Therefore,
338         // we accept this potential unsafety and complexity in the name of performance.
339         //
340         // Regardless, the actual dangerous logic is completely abstracted away from BTreeMap
341         // by the stack module. All it can do is immutably read nodes, and ask the search stack
342         // to proceed down some edge by index. This makes the search logic we'll be reusing in a
343         // few different methods much neater, and of course drastically improves safety.
344         let mut stack = stack::PartialSearchStack::new(self);
345
346         loop {
347             let result = stack.with(move |pusher, node| {
348                 // Same basic logic as found in `find`, but with PartialSearchStack mediating the
349                 // actual nodes for us
350                 return match Node::search(node, &key) {
351                     Found(mut handle) => {
352                         // Perfect match, swap the values and return the old one
353                         mem::swap(handle.val_mut(), &mut value);
354                         Finished(Some(value))
355                     },
356                     GoDown(handle) => {
357                         // We need to keep searching, try to get the search stack
358                         // to go down further
359                         match handle.force() {
360                             Leaf(leaf_handle) => {
361                                 // We've reached a leaf, perform the insertion here
362                                 pusher.seal(leaf_handle).insert(key, value);
363                                 Finished(None)
364                             }
365                             Internal(internal_handle) => {
366                                 // We've found the subtree to insert this key/value pair in,
367                                 // keep searching
368                                 Continue((pusher.push(internal_handle), key, value))
369                             }
370                         }
371                     }
372                 }
373             });
374             match result {
375                 Finished(ret) => { return ret; },
376                 Continue((new_stack, renewed_key, renewed_val)) => {
377                     stack = new_stack;
378                     key = renewed_key;
379                     value = renewed_val;
380                 }
381             }
382         }
383     }
384
385     // Deletion is the most complicated operation for a B-Tree.
386     //
387     // First we do the same kind of search described in
388     // `find`. But we need to maintain a stack of all the nodes/edges in our search path.
389     // If we don't find the key, then we just return `None` and do nothing. If we do find the
390     // key, we perform two operations: remove the item, and then possibly handle underflow.
391     //
392     // # removing the item
393     //      If the node is a leaf, we just remove the item, and shift
394     //      any items after it back to fill the hole.
395     //
396     //      If the node is an internal node, we *swap* the item with the smallest item in
397     //      in its right subtree (which must reside in a leaf), and then revert to the leaf
398     //      case
399     //
400     // # handling underflow
401     //      After removing an item, there may be too few items in the node. We want nodes
402     //      to be mostly full for efficiency, although we make an exception for the root, which
403     //      may have as few as one item. If this is the case, we may first try to steal
404     //      an item from our left or right neighbour.
405     //
406     //      To steal from the left (right) neighbour,
407     //      we take the largest (smallest) item and child from it. We then swap the taken item
408     //      with the item in their mutual parent that separates them, and then insert the
409     //      parent's item and the taken child into the first (last) index of the underflowed node.
410     //
411     //      However, stealing has the possibility of underflowing our neighbour. If this is the
412     //      case, we instead *merge* with our neighbour. This of course reduces the number of
413     //      children in the parent. Therefore, we also steal the item that separates the now
414     //      merged nodes, and insert it into the merged node.
415     //
416     //      Merging may cause the parent to underflow. If this is the case, then we must repeat
417     //      the underflow handling process on the parent. If merging merges the last two children
418     //      of the root, then we replace the root with the merged node.
419
420     /// Removes a key from the map, returning the value at the key if the key
421     /// was previously in the map.
422     ///
423     /// The key may be any borrowed form of the map's key type, but the ordering
424     /// on the borrowed form *must* match the ordering on the key type.
425     ///
426     /// # Examples
427     ///
428     /// ```
429     /// use std::collections::BTreeMap;
430     ///
431     /// let mut map = BTreeMap::new();
432     /// map.insert(1, "a");
433     /// assert_eq!(map.remove(&1), Some("a"));
434     /// assert_eq!(map.remove(&1), None);
435     /// ```
436     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
437     pub fn remove<Q: ?Sized>(&mut self, key: &Q) -> Option<V> where K: Borrow<Q>, Q: Ord {
438         // See `swap` for a more thorough description of the stuff going on in here
439         let mut stack = stack::PartialSearchStack::new(self);
440         loop {
441             let result = stack.with(move |pusher, node| {
442                 return match Node::search(node, key) {
443                     Found(handle) => {
444                         // Perfect match. Terminate the stack here, and remove the entry
445                         Finished(Some(pusher.seal(handle).remove()))
446                     },
447                     GoDown(handle) => {
448                         // We need to keep searching, try to go down the next edge
449                         match handle.force() {
450                             // We're at a leaf; the key isn't in here
451                             Leaf(_) => Finished(None),
452                             Internal(internal_handle) => Continue(pusher.push(internal_handle))
453                         }
454                     }
455                 }
456             });
457             match result {
458                 Finished(ret) => return ret,
459                 Continue(new_stack) => stack = new_stack
460             }
461         }
462     }
463 }
464
465 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
466 impl<K, V> IntoIterator for BTreeMap<K, V> {
467     type Item = (K, V);
468     type IntoIter = IntoIter<K, V>;
469
470     fn into_iter(self) -> IntoIter<K, V> {
471         self.into_iter()
472     }
473 }
474
475 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
476 impl<'a, K, V> IntoIterator for &'a BTreeMap<K, V> {
477     type Item = (&'a K, &'a V);
478     type IntoIter = Iter<'a, K, V>;
479
480     fn into_iter(self) -> Iter<'a, K, V> {
481         self.iter()
482     }
483 }
484
485 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
486 impl<'a, K, V> IntoIterator for &'a mut BTreeMap<K, V> {
487     type Item = (&'a K, &'a mut V);
488     type IntoIter = IterMut<'a, K, V>;
489
490     fn into_iter(mut self) -> IterMut<'a, K, V> {
491         self.iter_mut()
492     }
493 }
494
495 /// A helper enum useful for deciding whether to continue a loop since we can't
496 /// return from a closure
497 enum Continuation<A, B> {
498     Continue(A),
499     Finished(B)
500 }
501
502 /// The stack module provides a safe interface for constructing and manipulating a stack of ptrs
503 /// to nodes. By using this module much better safety guarantees can be made, and more search
504 /// boilerplate gets cut out.
505 mod stack {
506     use core::prelude::*;
507     use core::marker;
508     use core::mem;
509     use core::ops::{Deref, DerefMut};
510     use super::BTreeMap;
511     use super::super::node::{self, Node, Fit, Split, Internal, Leaf};
512     use super::super::node::handle;
513     use vec::Vec;
514
515     struct InvariantLifetime<'id>(
516         marker::PhantomData<::core::cell::Cell<&'id ()>>);
517
518     impl<'id> InvariantLifetime<'id> {
519         fn new() -> InvariantLifetime<'id> {
520             InvariantLifetime(marker::PhantomData)
521         }
522     }
523
524     /// A generic mutable reference, identical to `&mut` except for the fact that its lifetime
525     /// parameter is invariant. This means that wherever an `IdRef` is expected, only an `IdRef`
526     /// with the exact requested lifetime can be used. This is in contrast to normal references,
527     /// where `&'static` can be used in any function expecting any lifetime reference.
528     pub struct IdRef<'id, T: 'id> {
529         inner: &'id mut T,
530         _marker: InvariantLifetime<'id>,
531     }
532
533     impl<'id, T> Deref for IdRef<'id, T> {
534         type Target = T;
535
536         fn deref(&self) -> &T {
537             &*self.inner
538         }
539     }
540
541     impl<'id, T> DerefMut for IdRef<'id, T> {
542         fn deref_mut(&mut self) -> &mut T {
543             &mut *self.inner
544         }
545     }
546
547     type StackItem<K, V> = node::Handle<*mut Node<K, V>, handle::Edge, handle::Internal>;
548     type Stack<K, V> = Vec<StackItem<K, V>>;
549
550     /// A `PartialSearchStack` handles the construction of a search stack.
551     pub struct PartialSearchStack<'a, K:'a, V:'a> {
552         map: &'a mut BTreeMap<K, V>,
553         stack: Stack<K, V>,
554         next: *mut Node<K, V>,
555     }
556
557     /// A `SearchStack` represents a full path to an element or an edge of interest. It provides
558     /// methods depending on the type of what the path points to for removing an element, inserting
559     /// a new element, and manipulating to element at the top of the stack.
560     pub struct SearchStack<'a, K:'a, V:'a, Type, NodeType> {
561         map: &'a mut BTreeMap<K, V>,
562         stack: Stack<K, V>,
563         top: node::Handle<*mut Node<K, V>, Type, NodeType>,
564     }
565
566     /// A `PartialSearchStack` that doesn't hold a a reference to the next node, and is just
567     /// just waiting for a `Handle` to that next node to be pushed. See `PartialSearchStack::with`
568     /// for more details.
569     pub struct Pusher<'id, 'a, K:'a, V:'a> {
570         map: &'a mut BTreeMap<K, V>,
571         stack: Stack<K, V>,
572         _marker: InvariantLifetime<'id>,
573     }
574
575     impl<'a, K, V> PartialSearchStack<'a, K, V> {
576         /// Creates a new PartialSearchStack from a BTreeMap by initializing the stack with the
577         /// root of the tree.
578         pub fn new(map: &'a mut BTreeMap<K, V>) -> PartialSearchStack<'a, K, V> {
579             let depth = map.depth;
580
581             PartialSearchStack {
582                 next: &mut map.root as *mut _,
583                 map: map,
584                 stack: Vec::with_capacity(depth),
585             }
586         }
587
588         /// Breaks up the stack into a `Pusher` and the next `Node`, allowing the given closure
589         /// to interact with, search, and finally push the `Node` onto the stack. The passed in
590         /// closure must be polymorphic on the `'id` lifetime parameter, as this statically
591         /// ensures that only `Handle`s from the correct `Node` can be pushed.
592         ///
593         /// The reason this works is that the `Pusher` has an `'id` parameter, and will only accept
594         /// handles with the same `'id`. The closure could only get references with that lifetime
595         /// through its arguments or through some other `IdRef` that it has lying around. However,
596         /// no other `IdRef` could possibly work - because the `'id` is held in an invariant
597         /// parameter, it would need to have precisely the correct lifetime, which would mean that
598         /// at least one of the calls to `with` wouldn't be properly polymorphic, wanting a
599         /// specific lifetime instead of the one that `with` chooses to give it.
600         ///
601         /// See also Haskell's `ST` monad, which uses a similar trick.
602         pub fn with<T, F: for<'id> FnOnce(Pusher<'id, 'a, K, V>,
603                                           IdRef<'id, Node<K, V>>) -> T>(self, closure: F) -> T {
604             let pusher = Pusher {
605                 map: self.map,
606                 stack: self.stack,
607                 _marker: InvariantLifetime::new(),
608             };
609             let node = IdRef {
610                 inner: unsafe { &mut *self.next },
611                 _marker: InvariantLifetime::new(),
612             };
613
614             closure(pusher, node)
615         }
616     }
617
618     impl<'id, 'a, K, V> Pusher<'id, 'a, K, V> {
619         /// Pushes the requested child of the stack's current top on top of the stack. If the child
620         /// exists, then a new PartialSearchStack is yielded. Otherwise, a VacantSearchStack is
621         /// yielded.
622         pub fn push(mut self, mut edge: node::Handle<IdRef<'id, Node<K, V>>,
623                                                      handle::Edge,
624                                                      handle::Internal>)
625                     -> PartialSearchStack<'a, K, V> {
626             self.stack.push(edge.as_raw());
627             PartialSearchStack {
628                 map: self.map,
629                 stack: self.stack,
630                 next: edge.edge_mut() as *mut _,
631             }
632         }
633
634         /// Converts the PartialSearchStack into a SearchStack.
635         pub fn seal<Type, NodeType>
636                    (self, mut handle: node::Handle<IdRef<'id, Node<K, V>>, Type, NodeType>)
637                     -> SearchStack<'a, K, V, Type, NodeType> {
638             SearchStack {
639                 map: self.map,
640                 stack: self.stack,
641                 top: handle.as_raw(),
642             }
643         }
644     }
645
646     impl<'a, K, V, NodeType> SearchStack<'a, K, V, handle::KV, NodeType> {
647         /// Gets a reference to the value the stack points to.
648         pub fn peek(&self) -> &V {
649             unsafe { self.top.from_raw().into_kv().1 }
650         }
651
652         /// Gets a mutable reference to the value the stack points to.
653         pub fn peek_mut(&mut self) -> &mut V {
654             unsafe { self.top.from_raw_mut().into_kv_mut().1 }
655         }
656
657         /// Converts the stack into a mutable reference to the value it points to, with a lifetime
658         /// tied to the original tree.
659         pub fn into_top(mut self) -> &'a mut V {
660             unsafe {
661                 mem::copy_mut_lifetime(
662                     self.map,
663                     self.top.from_raw_mut().val_mut()
664                 )
665             }
666         }
667     }
668
669     impl<'a, K, V> SearchStack<'a, K, V, handle::KV, handle::Leaf> {
670         /// Removes the key and value in the top element of the stack, then handles underflows as
671         /// described in BTree's pop function.
672         fn remove_leaf(mut self) -> V {
673             self.map.length -= 1;
674
675             // Remove the key-value pair from the leaf that this search stack points to.
676             // Then, note if the leaf is underfull, and promptly forget the leaf and its ptr
677             // to avoid ownership issues.
678             let (value, mut underflow) = unsafe {
679                 let (_, value) = self.top.from_raw_mut().remove_as_leaf();
680                 let underflow = self.top.from_raw().node().is_underfull();
681                 (value, underflow)
682             };
683
684             loop {
685                 match self.stack.pop() {
686                     None => {
687                         // We've reached the root, so no matter what, we're done. We manually
688                         // access the root via the tree itself to avoid creating any dangling
689                         // pointers.
690                         if self.map.root.len() == 0 && !self.map.root.is_leaf() {
691                             // We've emptied out the root, so make its only child the new root.
692                             // If it's a leaf, we just let it become empty.
693                             self.map.depth -= 1;
694                             self.map.root.hoist_lone_child();
695                         }
696                         return value;
697                     }
698                     Some(mut handle) => {
699                         if underflow {
700                             // Underflow! Handle it!
701                             unsafe {
702                                 handle.from_raw_mut().handle_underflow();
703                                 underflow = handle.from_raw().node().is_underfull();
704                             }
705                         } else {
706                             // All done!
707                             return value;
708                         }
709                     }
710                 }
711             }
712         }
713     }
714
715     impl<'a, K, V> SearchStack<'a, K, V, handle::KV, handle::LeafOrInternal> {
716         /// Removes the key and value in the top element of the stack, then handles underflows as
717         /// described in BTree's pop function.
718         pub fn remove(self) -> V {
719             // Ensure that the search stack goes to a leaf. This is necessary to perform deletion
720             // in a BTree. Note that this may put the tree in an inconsistent state (further
721             // described in into_leaf's comments), but this is immediately fixed by the
722             // removing the value we want to remove
723             self.into_leaf().remove_leaf()
724         }
725
726         /// Subroutine for removal. Takes a search stack for a key that might terminate at an
727         /// internal node, and mutates the tree and search stack to *make* it a search stack
728         /// for that same key that *does* terminates at a leaf. If the mutation occurs, then this
729         /// leaves the tree in an inconsistent state that must be repaired by the caller by
730         /// removing the entry in question. Specifically the key-value pair and its successor will
731         /// become swapped.
732         fn into_leaf(mut self) -> SearchStack<'a, K, V, handle::KV, handle::Leaf> {
733             unsafe {
734                 let mut top_raw = self.top;
735                 let mut top = top_raw.from_raw_mut();
736
737                 let key_ptr = top.key_mut() as *mut _;
738                 let val_ptr = top.val_mut() as *mut _;
739
740                 // Try to go into the right subtree of the found key to find its successor
741                 match top.force() {
742                     Leaf(mut leaf_handle) => {
743                         // We're a proper leaf stack, nothing to do
744                         return SearchStack {
745                             map: self.map,
746                             stack: self.stack,
747                             top: leaf_handle.as_raw()
748                         }
749                     }
750                     Internal(mut internal_handle) => {
751                         let mut right_handle = internal_handle.right_edge();
752
753                         //We're not a proper leaf stack, let's get to work.
754                         self.stack.push(right_handle.as_raw());
755
756                         let mut temp_node = right_handle.edge_mut();
757                         loop {
758                             // Walk into the smallest subtree of this node
759                             let node = temp_node;
760
761                             match node.kv_handle(0).force() {
762                                 Leaf(mut handle) => {
763                                     // This node is a leaf, do the swap and return
764                                     mem::swap(handle.key_mut(), &mut *key_ptr);
765                                     mem::swap(handle.val_mut(), &mut *val_ptr);
766                                     return SearchStack {
767                                         map: self.map,
768                                         stack: self.stack,
769                                         top: handle.as_raw()
770                                     }
771                                 },
772                                 Internal(kv_handle) => {
773                                     // This node is internal, go deeper
774                                     let mut handle = kv_handle.into_left_edge();
775                                     self.stack.push(handle.as_raw());
776                                     temp_node = handle.into_edge_mut();
777                                 }
778                             }
779                         }
780                     }
781                 }
782             }
783         }
784     }
785
786     impl<'a, K, V> SearchStack<'a, K, V, handle::Edge, handle::Leaf> {
787         /// Inserts the key and value into the top element in the stack, and if that node has to
788         /// split recursively inserts the split contents into the next element stack until
789         /// splits stop.
790         ///
791         /// Assumes that the stack represents a search path from the root to a leaf.
792         ///
793         /// An &mut V is returned to the inserted value, for callers that want a reference to this.
794         pub fn insert(mut self, key: K, val: V) -> &'a mut V {
795             unsafe {
796                 self.map.length += 1;
797
798                 // Insert the key and value into the leaf at the top of the stack
799                 let (mut insertion, inserted_ptr) = self.top.from_raw_mut()
800                                                         .insert_as_leaf(key, val);
801
802                 loop {
803                     match insertion {
804                         Fit => {
805                             // The last insertion went off without a hitch, no splits! We can stop
806                             // inserting now.
807                             return &mut *inserted_ptr;
808                         }
809                         Split(key, val, right) => match self.stack.pop() {
810                             // The last insertion triggered a split, so get the next element on the
811                             // stack to recursively insert the split node into.
812                             None => {
813                                 // The stack was empty; we've split the root, and need to make a
814                                 // a new one. This is done in-place because we can't move the
815                                 // root out of a reference to the tree.
816                                 Node::make_internal_root(&mut self.map.root, self.map.b,
817                                                          key, val, right);
818
819                                 self.map.depth += 1;
820                                 return &mut *inserted_ptr;
821                             }
822                             Some(mut handle) => {
823                                 // The stack wasn't empty, do the insertion and recurse
824                                 insertion = handle.from_raw_mut()
825                                                   .insert_as_internal(key, val, right);
826                                 continue;
827                             }
828                         }
829                     }
830                 }
831             }
832         }
833     }
834 }
835
836 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
837 impl<K: Ord, V> FromIterator<(K, V)> for BTreeMap<K, V> {
838     fn from_iter<T: IntoIterator<Item=(K, V)>>(iter: T) -> BTreeMap<K, V> {
839         let mut map = BTreeMap::new();
840         map.extend(iter);
841         map
842     }
843 }
844
845 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
846 impl<K: Ord, V> Extend<(K, V)> for BTreeMap<K, V> {
847     #[inline]
848     fn extend<T: IntoIterator<Item=(K, V)>>(&mut self, iter: T) {
849         for (k, v) in iter {
850             self.insert(k, v);
851         }
852     }
853 }
854
855 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
856 impl<K: Hash, V: Hash> Hash for BTreeMap<K, V> {
857     fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
858         for elt in self {
859             elt.hash(state);
860         }
861     }
862 }
863
864 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
865 impl<K: Ord, V> Default for BTreeMap<K, V> {
866     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
867     fn default() -> BTreeMap<K, V> {
868         BTreeMap::new()
869     }
870 }
871
872 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
873 impl<K: PartialEq, V: PartialEq> PartialEq for BTreeMap<K, V> {
874     fn eq(&self, other: &BTreeMap<K, V>) -> bool {
875         self.len() == other.len() &&
876             self.iter().zip(other.iter()).all(|(a, b)| a == b)
877     }
878 }
879
880 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
881 impl<K: Eq, V: Eq> Eq for BTreeMap<K, V> {}
882
883 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
884 impl<K: PartialOrd, V: PartialOrd> PartialOrd for BTreeMap<K, V> {
885     #[inline]
886     fn partial_cmp(&self, other: &BTreeMap<K, V>) -> Option<Ordering> {
887         iter::order::partial_cmp(self.iter(), other.iter())
888     }
889 }
890
891 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
892 impl<K: Ord, V: Ord> Ord for BTreeMap<K, V> {
893     #[inline]
894     fn cmp(&self, other: &BTreeMap<K, V>) -> Ordering {
895         iter::order::cmp(self.iter(), other.iter())
896     }
897 }
898
899 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
900 impl<K: Debug, V: Debug> Debug for BTreeMap<K, V> {
901     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
902         try!(write!(f, "BTreeMap {{"));
903
904         for (i, (k, v)) in self.iter().enumerate() {
905             if i != 0 { try!(write!(f, ", ")); }
906             try!(write!(f, "{:?}: {:?}", *k, *v));
907         }
908
909         write!(f, "}}")
910     }
911 }
912
913 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
914 impl<K: Ord, Q: ?Sized, V> Index<Q> for BTreeMap<K, V>
915     where K: Borrow<Q>, Q: Ord
916 {
917     type Output = V;
918
919     fn index(&self, key: &Q) -> &V {
920         self.get(key).expect("no entry found for key")
921     }
922 }
923
924 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
925 impl<K: Ord, Q: ?Sized, V> IndexMut<Q> for BTreeMap<K, V>
926     where K: Borrow<Q>, Q: Ord
927 {
928     fn index_mut(&mut self, key: &Q) -> &mut V {
929         self.get_mut(key).expect("no entry found for key")
930     }
931 }
932
933 /// Genericises over how to get the correct type of iterator from the correct type
934 /// of Node ownership.
935 trait Traverse<N> {
936     fn traverse(node: N) -> Self;
937 }
938
939 impl<'a, K, V> Traverse<&'a Node<K, V>> for Traversal<'a, K, V> {
940     fn traverse(node: &'a Node<K, V>) -> Traversal<'a, K, V> {
941         node.iter()
942     }
943 }
944
945 impl<'a, K, V> Traverse<&'a mut Node<K, V>> for MutTraversal<'a, K, V> {
946     fn traverse(node: &'a mut Node<K, V>) -> MutTraversal<'a, K, V> {
947         node.iter_mut()
948     }
949 }
950
951 impl<K, V> Traverse<Node<K, V>> for MoveTraversal<K, V> {
952     fn traverse(node: Node<K, V>) -> MoveTraversal<K, V> {
953         node.into_iter()
954     }
955 }
956
957 /// Represents an operation to perform inside the following iterator methods.
958 /// This is necessary to use in `next` because we want to modify `self.traversals` inside
959 /// a match that borrows it. Similarly in `next_back`. Instead, we use this enum to note
960 /// what we want to do, and do it after the match.
961 enum StackOp<T> {
962     Push(T),
963     Pop,
964 }
965 impl<K, V, E, T> Iterator for AbsIter<T> where
966     T: DoubleEndedIterator<Item=TraversalItem<K, V, E>> + Traverse<E>,
967 {
968     type Item = (K, V);
969
970     // Our iterator represents a queue of all ancestors of elements we have
971     // yet to yield, from smallest to largest.  Note that the design of these
972     // iterators permits an *arbitrary* initial pair of min and max, making
973     // these arbitrary sub-range iterators.
974     fn next(&mut self) -> Option<(K, V)> {
975         loop {
976             // We want the smallest element, so try to get the back of the queue
977             let op = match self.traversals.back_mut() {
978                 None => return None,
979                 // The queue wasn't empty, so continue along the node in its head
980                 Some(iter) => match iter.next() {
981                     // The head is empty, so Pop it off and continue the process
982                     None => Pop,
983                     // The head yielded an edge, so make that the new head
984                     Some(Edge(next)) => Push(Traverse::traverse(next)),
985                     // The head yielded an entry, so yield that
986                     Some(Elem(kv)) => {
987                         self.size -= 1;
988                         return Some(kv)
989                     }
990                 }
991             };
992
993             // Handle any operation as necessary, without a conflicting borrow of the queue
994             match op {
995                 Push(item) => { self.traversals.push_back(item); },
996                 Pop => { self.traversals.pop_back(); },
997             }
998         }
999     }
1000
1001     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
1002         (self.size, Some(self.size))
1003     }
1004 }
1005
1006 impl<K, V, E, T> DoubleEndedIterator for AbsIter<T> where
1007     T: DoubleEndedIterator<Item=TraversalItem<K, V, E>> + Traverse<E>,
1008 {
1009     // next_back is totally symmetric to next
1010     #[inline]
1011     fn next_back(&mut self) -> Option<(K, V)> {
1012         loop {
1013             let op = match self.traversals.front_mut() {
1014                 None => return None,
1015                 Some(iter) => match iter.next_back() {
1016                     None => Pop,
1017                     Some(Edge(next)) => Push(Traverse::traverse(next)),
1018                     Some(Elem(kv)) => {
1019                         self.size -= 1;
1020                         return Some(kv)
1021                     }
1022                 }
1023             };
1024
1025             match op {
1026                 Push(item) => { self.traversals.push_front(item); },
1027                 Pop => { self.traversals.pop_front(); }
1028             }
1029         }
1030     }
1031 }
1032
1033 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1034 impl<'a, K, V> Iterator for Iter<'a, K, V> {
1035     type Item = (&'a K, &'a V);
1036
1037     fn next(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a V)> { self.inner.next() }
1038     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) { self.inner.size_hint() }
1039 }
1040 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1041 impl<'a, K, V> DoubleEndedIterator for Iter<'a, K, V> {
1042     fn next_back(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a V)> { self.inner.next_back() }
1043 }
1044 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1045 impl<'a, K, V> ExactSizeIterator for Iter<'a, K, V> {}
1046
1047 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1048 impl<'a, K, V> Iterator for IterMut<'a, K, V> {
1049     type Item = (&'a K, &'a mut V);
1050
1051     fn next(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a mut V)> { self.inner.next() }
1052     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) { self.inner.size_hint() }
1053 }
1054 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1055 impl<'a, K, V> DoubleEndedIterator for IterMut<'a, K, V> {
1056     fn next_back(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a mut V)> { self.inner.next_back() }
1057 }
1058 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1059 impl<'a, K, V> ExactSizeIterator for IterMut<'a, K, V> {}
1060
1061 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1062 impl<K, V> Iterator for IntoIter<K, V> {
1063     type Item = (K, V);
1064
1065     fn next(&mut self) -> Option<(K, V)> { self.inner.next() }
1066     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) { self.inner.size_hint() }
1067 }
1068 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1069 impl<K, V> DoubleEndedIterator for IntoIter<K, V> {
1070     fn next_back(&mut self) -> Option<(K, V)> { self.inner.next_back() }
1071 }
1072 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1073 impl<K, V> ExactSizeIterator for IntoIter<K, V> {}
1074
1075 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1076 impl<'a, K, V> Iterator for Keys<'a, K, V> {
1077     type Item = &'a K;
1078
1079     fn next(&mut self) -> Option<(&'a K)> { self.inner.next() }
1080     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) { self.inner.size_hint() }
1081 }
1082 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1083 impl<'a, K, V> DoubleEndedIterator for Keys<'a, K, V> {
1084     fn next_back(&mut self) -> Option<(&'a K)> { self.inner.next_back() }
1085 }
1086 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1087 impl<'a, K, V> ExactSizeIterator for Keys<'a, K, V> {}
1088
1089
1090 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1091 impl<'a, K, V> Iterator for Values<'a, K, V> {
1092     type Item = &'a V;
1093
1094     fn next(&mut self) -> Option<(&'a V)> { self.inner.next() }
1095     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) { self.inner.size_hint() }
1096 }
1097 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1098 impl<'a, K, V> DoubleEndedIterator for Values<'a, K, V> {
1099     fn next_back(&mut self) -> Option<(&'a V)> { self.inner.next_back() }
1100 }
1101 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1102 impl<'a, K, V> ExactSizeIterator for Values<'a, K, V> {}
1103
1104 impl<'a, K, V> Iterator for Range<'a, K, V> {
1105     type Item = (&'a K, &'a V);
1106
1107     fn next(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a V)> { self.inner.next() }
1108 }
1109 impl<'a, K, V> DoubleEndedIterator for Range<'a, K, V> {
1110     fn next_back(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a V)> { self.inner.next_back() }
1111 }
1112
1113 impl<'a, K, V> Iterator for RangeMut<'a, K, V> {
1114     type Item = (&'a K, &'a mut V);
1115
1116     fn next(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a mut V)> { self.inner.next() }
1117 }
1118 impl<'a, K, V> DoubleEndedIterator for RangeMut<'a, K, V> {
1119     fn next_back(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a mut V)> { self.inner.next_back() }
1120 }
1121
1122 impl<'a, K: Ord, V> Entry<'a, K, V> {
1123     #[unstable(feature = "collections",
1124                reason = "matches collection reform v2 specification, waiting for dust to settle")]
1125     /// Returns a mutable reference to the entry if occupied, or the VacantEntry if vacant
1126     pub fn get(self) -> Result<&'a mut V, VacantEntry<'a, K, V>> {
1127         match self {
1128             Occupied(entry) => Ok(entry.into_mut()),
1129             Vacant(entry) => Err(entry),
1130         }
1131     }
1132 }
1133
1134 impl<'a, K: Ord, V> VacantEntry<'a, K, V> {
1135     /// Sets the value of the entry with the VacantEntry's key,
1136     /// and returns a mutable reference to it.
1137     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1138     pub fn insert(self, value: V) -> &'a mut V {
1139         self.stack.insert(self.key, value)
1140     }
1141 }
1142
1143 impl<'a, K: Ord, V> OccupiedEntry<'a, K, V> {
1144     /// Gets a reference to the value in the entry.
1145     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1146     pub fn get(&self) -> &V {
1147         self.stack.peek()
1148     }
1149
1150     /// Gets a mutable reference to the value in the entry.
1151     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1152     pub fn get_mut(&mut self) -> &mut V {
1153         self.stack.peek_mut()
1154     }
1155
1156     /// Converts the entry into a mutable reference to its value.
1157     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1158     pub fn into_mut(self) -> &'a mut V {
1159         self.stack.into_top()
1160     }
1161
1162     /// Sets the value of the entry with the OccupiedEntry's key,
1163     /// and returns the entry's old value.
1164     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1165     pub fn insert(&mut self, mut value: V) -> V {
1166         mem::swap(self.stack.peek_mut(), &mut value);
1167         value
1168     }
1169
1170     /// Takes the value of the entry out of the map, and returns it.
1171     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1172     pub fn remove(self) -> V {
1173         self.stack.remove()
1174     }
1175 }
1176
1177 impl<K, V> BTreeMap<K, V> {
1178     /// Gets an iterator over the entries of the map.
1179     ///
1180     /// # Example
1181     ///
1182     /// ```
1183     /// use std::collections::BTreeMap;
1184     ///
1185     /// let mut map = BTreeMap::new();
1186     /// map.insert(1, "a");
1187     /// map.insert(2, "b");
1188     /// map.insert(3, "c");
1189     ///
1190     /// for (key, value) in map.iter() {
1191     ///     println!("{}: {}", key, value);
1192     /// }
1193     ///
1194     /// let (first_key, first_value) = map.iter().next().unwrap();
1195     /// assert_eq!((*first_key, *first_value), (1, "a"));
1196     /// ```
1197     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1198     pub fn iter(&self) -> Iter<K, V> {
1199         let len = self.len();
1200         // NB. The initial capacity for ringbuf is large enough to avoid reallocs in many cases.
1201         let mut lca = VecDeque::new();
1202         lca.push_back(Traverse::traverse(&self.root));
1203         Iter {
1204             inner: AbsIter {
1205                 traversals: lca,
1206                 size: len,
1207             }
1208         }
1209     }
1210
1211     /// Gets a mutable iterator over the entries of the map.
1212     ///
1213     /// # Examples
1214     ///
1215     /// ```
1216     /// use std::collections::BTreeMap;
1217     ///
1218     /// let mut map = BTreeMap::new();
1219     /// map.insert("a", 1);
1220     /// map.insert("b", 2);
1221     /// map.insert("c", 3);
1222     ///
1223     /// // add 10 to the value if the key isn't "a"
1224     /// for (key, value) in map.iter_mut() {
1225     ///     if key != &"a" {
1226     ///         *value += 10;
1227     ///     }
1228     /// }
1229     /// ```
1230     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1231     pub fn iter_mut(&mut self) -> IterMut<K, V> {
1232         let len = self.len();
1233         let mut lca = VecDeque::new();
1234         lca.push_back(Traverse::traverse(&mut self.root));
1235         IterMut {
1236             inner: AbsIter {
1237                 traversals: lca,
1238                 size: len,
1239             }
1240         }
1241     }
1242
1243     /// Gets an owning iterator over the entries of the map.
1244     ///
1245     /// # Examples
1246     ///
1247     /// ```
1248     /// use std::collections::BTreeMap;
1249     ///
1250     /// let mut map = BTreeMap::new();
1251     /// map.insert(1, "a");
1252     /// map.insert(2, "b");
1253     /// map.insert(3, "c");
1254     ///
1255     /// for (key, value) in map.into_iter() {
1256     ///     println!("{}: {}", key, value);
1257     /// }
1258     /// ```
1259     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1260     pub fn into_iter(self) -> IntoIter<K, V> {
1261         let len = self.len();
1262         let mut lca = VecDeque::new();
1263         lca.push_back(Traverse::traverse(self.root));
1264         IntoIter {
1265             inner: AbsIter {
1266                 traversals: lca,
1267                 size: len,
1268             }
1269         }
1270     }
1271
1272     /// Gets an iterator over the keys of the map.
1273     ///
1274     /// # Examples
1275     ///
1276     /// ```
1277     /// use std::collections::BTreeMap;
1278     ///
1279     /// let mut a = BTreeMap::new();
1280     /// a.insert(1, "a");
1281     /// a.insert(2, "b");
1282     ///
1283     /// let keys: Vec<usize> = a.keys().cloned().collect();
1284     /// assert_eq!(keys, vec![1,2,]);
1285     /// ```
1286     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1287     pub fn keys<'a>(&'a self) -> Keys<'a, K, V> {
1288         fn first<A, B>((a, _): (A, B)) -> A { a }
1289         let first: fn((&'a K, &'a V)) -> &'a K = first; // coerce to fn pointer
1290
1291         Keys { inner: self.iter().map(first) }
1292     }
1293
1294     /// Gets an iterator over the values of the map.
1295     ///
1296     /// # Examples
1297     ///
1298     /// ```
1299     /// use std::collections::BTreeMap;
1300     ///
1301     /// let mut a = BTreeMap::new();
1302     /// a.insert(1, "a");
1303     /// a.insert(2, "b");
1304     ///
1305     /// let values: Vec<&str> = a.values().cloned().collect();
1306     /// assert_eq!(values, vec!["a","b"]);
1307     /// ```
1308     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1309     pub fn values<'a>(&'a self) -> Values<'a, K, V> {
1310         fn second<A, B>((_, b): (A, B)) -> B { b }
1311         let second: fn((&'a K, &'a V)) -> &'a V = second; // coerce to fn pointer
1312
1313         Values { inner: self.iter().map(second) }
1314     }
1315
1316     /// Return the number of elements in the map.
1317     ///
1318     /// # Examples
1319     ///
1320     /// ```
1321     /// use std::collections::BTreeMap;
1322     ///
1323     /// let mut a = BTreeMap::new();
1324     /// assert_eq!(a.len(), 0);
1325     /// a.insert(1, "a");
1326     /// assert_eq!(a.len(), 1);
1327     /// ```
1328     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1329     pub fn len(&self) -> usize { self.length }
1330
1331     /// Return true if the map contains no elements.
1332     ///
1333     /// # Examples
1334     ///
1335     /// ```
1336     /// use std::collections::BTreeMap;
1337     ///
1338     /// let mut a = BTreeMap::new();
1339     /// assert!(a.is_empty());
1340     /// a.insert(1, "a");
1341     /// assert!(!a.is_empty());
1342     /// ```
1343     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1344     pub fn is_empty(&self) -> bool { self.len() == 0 }
1345 }
1346
1347 macro_rules! range_impl {
1348     ($root:expr, $min:expr, $max:expr, $as_slices_internal:ident, $iter:ident, $Range:ident,
1349                                        $edges:ident, [$($mutability:ident)*]) => (
1350         {
1351             // A deque that encodes two search paths containing (left-to-right):
1352             // a series of truncated-from-the-left iterators, the LCA's doubly-truncated iterator,
1353             // and a series of truncated-from-the-right iterators.
1354             let mut traversals = VecDeque::new();
1355             let (root, min, max) = ($root, $min, $max);
1356
1357             let mut leftmost = None;
1358             let mut rightmost = None;
1359
1360             match (&min, &max) {
1361                 (&Unbounded, &Unbounded) => {
1362                     traversals.push_back(Traverse::traverse(root))
1363                 }
1364                 (&Unbounded, &Included(_)) | (&Unbounded, &Excluded(_)) => {
1365                     rightmost = Some(root);
1366                 }
1367                 (&Included(_), &Unbounded) | (&Excluded(_), &Unbounded) => {
1368                     leftmost = Some(root);
1369                 }
1370                   (&Included(min_key), &Included(max_key))
1371                 | (&Included(min_key), &Excluded(max_key))
1372                 | (&Excluded(min_key), &Included(max_key))
1373                 | (&Excluded(min_key), &Excluded(max_key)) => {
1374                     // lca represents the Lowest Common Ancestor, above which we never
1375                     // walk, since everything else is outside the range to iterate.
1376                     //       ___________________
1377                     //      |__0_|_80_|_85_|_90_|  (root)
1378                     //      |    |    |    |    |
1379                     //           |
1380                     //           v
1381                     //  ___________________
1382                     // |__5_|_15_|_30_|_73_|
1383                     // |    |    |    |    |
1384                     //                |
1385                     //                v
1386                     //       ___________________
1387                     //      |_33_|_58_|_63_|_68_|  lca for the range [41, 65]
1388                     //      |    |\___|___/|    |  iterator at traversals[2]
1389                     //           |         |
1390                     //           |         v
1391                     //           v         rightmost
1392                     //           leftmost
1393                     let mut is_leaf = root.is_leaf();
1394                     let mut lca = root.$as_slices_internal();
1395                     loop {
1396                         let slice = lca.slice_from(min_key).slice_to(max_key);
1397                         if let [ref $($mutability)* edge] = slice.edges {
1398                             // Follow the only edge that leads the node that covers the range.
1399                             is_leaf = edge.is_leaf();
1400                             lca = edge.$as_slices_internal();
1401                         } else {
1402                             let mut iter = slice.$iter();
1403                             if is_leaf {
1404                                 leftmost = None;
1405                                 rightmost = None;
1406                             } else {
1407                                 // Only change the state of nodes with edges.
1408                                 leftmost = iter.next_edge_item();
1409                                 rightmost = iter.next_edge_item_back();
1410                             }
1411                             traversals.push_back(iter);
1412                             break;
1413                         }
1414                     }
1415                 }
1416             }
1417             // Keep narrowing the range by going down.
1418             //               ___________________
1419             //              |_38_|_43_|_48_|_53_|
1420             //              |    |____|____|____/ iterator at traversals[1]
1421             //                   |
1422             //                   v
1423             //  ___________________
1424             // |_39_|_40_|_41_|_42_|  (leaf, the last leftmost)
1425             //           \_________|  iterator at traversals[0]
1426             match min {
1427                 Included(key) | Excluded(key) =>
1428                     while let Some(left) = leftmost {
1429                         let is_leaf = left.is_leaf();
1430                         let mut iter = left.$as_slices_internal().slice_from(key).$iter();
1431                         leftmost = if is_leaf {
1432                             None
1433                         } else {
1434                             // Only change the state of nodes with edges.
1435                             iter.next_edge_item()
1436                         };
1437                         traversals.push_back(iter);
1438                     },
1439                 _ => {}
1440             }
1441             // If the leftmost iterator starts with an element, then it was an exact match.
1442             if let (Excluded(_), Some(leftmost_iter)) = (min, traversals.back_mut()) {
1443                 // Drop this excluded element. `next_kv_item` has no effect when
1444                 // the next item is an edge.
1445                 leftmost_iter.next_kv_item();
1446             }
1447
1448             // The code for the right side is similar.
1449             match max {
1450                 Included(key) | Excluded(key) =>
1451                     while let Some(right) = rightmost {
1452                         let is_leaf = right.is_leaf();
1453                         let mut iter = right.$as_slices_internal().slice_to(key).$iter();
1454                         rightmost = if is_leaf {
1455                             None
1456                         } else {
1457                             iter.next_edge_item_back()
1458                         };
1459                         traversals.push_front(iter);
1460                     },
1461                 _ => {}
1462             }
1463             if let (Excluded(_), Some(rightmost_iter)) = (max, traversals.front_mut()) {
1464                 rightmost_iter.next_kv_item_back();
1465             }
1466
1467             $Range {
1468                 inner: AbsIter {
1469                     traversals: traversals,
1470                     size: 0, // unused
1471                 }
1472             }
1473         }
1474     )
1475 }
1476
1477 impl<K: Ord, V> BTreeMap<K, V> {
1478     /// Constructs a double-ended iterator over a sub-range of elements in the map, starting
1479     /// at min, and ending at max. If min is `Unbounded`, then it will be treated as "negative
1480     /// infinity", and if max is `Unbounded`, then it will be treated as "positive infinity".
1481     /// Thus range(Unbounded, Unbounded) will yield the whole collection.
1482     ///
1483     /// # Examples
1484     ///
1485     /// ```
1486     /// use std::collections::BTreeMap;
1487     /// use std::collections::Bound::{Included, Unbounded};
1488     ///
1489     /// let mut map = BTreeMap::new();
1490     /// map.insert(3, "a");
1491     /// map.insert(5, "b");
1492     /// map.insert(8, "c");
1493     /// for (&key, &value) in map.range(Included(&4), Included(&8)) {
1494     ///     println!("{}: {}", key, value);
1495     /// }
1496     /// assert_eq!(Some((&5, &"b")), map.range(Included(&4), Unbounded).next());
1497     /// ```
1498     #[unstable(feature = "collections",
1499                reason = "matches collection reform specification, waiting for dust to settle")]
1500     pub fn range<'a>(&'a self, min: Bound<&K>, max: Bound<&K>) -> Range<'a, K, V> {
1501         range_impl!(&self.root, min, max, as_slices_internal, iter, Range, edges, [])
1502     }
1503
1504     /// Constructs a mutable double-ended iterator over a sub-range of elements in the map, starting
1505     /// at min, and ending at max. If min is `Unbounded`, then it will be treated as "negative
1506     /// infinity", and if max is `Unbounded`, then it will be treated as "positive infinity".
1507     /// Thus range(Unbounded, Unbounded) will yield the whole collection.
1508     ///
1509     /// # Examples
1510     ///
1511     /// ```
1512     /// use std::collections::BTreeMap;
1513     /// use std::collections::Bound::{Included, Excluded};
1514     ///
1515     /// let mut map: BTreeMap<&str, i32> = ["Alice", "Bob", "Carol", "Cheryl"].iter()
1516     ///                                                                       .map(|&s| (s, 0))
1517     ///                                                                       .collect();
1518     /// for (_, balance) in map.range_mut(Included(&"B"), Excluded(&"Cheryl")) {
1519     ///     *balance += 100;
1520     /// }
1521     /// for (name, balance) in map.iter() {
1522     ///     println!("{} => {}", name, balance);
1523     /// }
1524     /// ```
1525     #[unstable(feature = "collections",
1526                reason = "matches collection reform specification, waiting for dust to settle")]
1527     pub fn range_mut<'a>(&'a mut self, min: Bound<&K>, max: Bound<&K>) -> RangeMut<'a, K, V> {
1528         range_impl!(&mut self.root, min, max, as_slices_internal_mut, iter_mut, RangeMut,
1529                                                                       edges_mut, [mut])
1530     }
1531
1532     /// Gets the given key's corresponding entry in the map for in-place manipulation.
1533     ///
1534     /// # Examples
1535     ///
1536     /// ```
1537     /// use std::collections::BTreeMap;
1538     /// use std::collections::btree_map::Entry;
1539     ///
1540     /// let mut count: BTreeMap<&str, usize> = BTreeMap::new();
1541     ///
1542     /// // count the number of occurrences of letters in the vec
1543     /// for x in vec!["a","b","a","c","a","b"].iter() {
1544     ///     match count.entry(*x) {
1545     ///         Entry::Vacant(view) => {
1546     ///             view.insert(1);
1547     ///         },
1548     ///         Entry::Occupied(mut view) => {
1549     ///             let v = view.get_mut();
1550     ///             *v += 1;
1551     ///         },
1552     ///     }
1553     /// }
1554     ///
1555     /// assert_eq!(count["a"], 3);
1556     /// ```
1557     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1558     pub fn entry(&mut self, mut key: K) -> Entry<K, V> {
1559         // same basic logic of `swap` and `pop`, blended together
1560         let mut stack = stack::PartialSearchStack::new(self);
1561         loop {
1562             let result = stack.with(move |pusher, node| {
1563                 return match Node::search(node, &key) {
1564                     Found(handle) => {
1565                         // Perfect match
1566                         Finished(Occupied(OccupiedEntry {
1567                             stack: pusher.seal(handle)
1568                         }))
1569                     },
1570                     GoDown(handle) => {
1571                         match handle.force() {
1572                             Leaf(leaf_handle) => {
1573                                 Finished(Vacant(VacantEntry {
1574                                     stack: pusher.seal(leaf_handle),
1575                                     key: key,
1576                                 }))
1577                             },
1578                             Internal(internal_handle) => {
1579                                 Continue((
1580                                     pusher.push(internal_handle),
1581                                     key
1582                                 ))
1583                             }
1584                         }
1585                     }
1586                 }
1587             });
1588             match result {
1589                 Finished(finished) => return finished,
1590                 Continue((new_stack, renewed_key)) => {
1591                     stack = new_stack;
1592                     key = renewed_key;
1593                 }
1594             }
1595         }
1596     }
1597 }
1598
1599
1600
1601
1602
1603 #[cfg(test)]
1604 mod test {
1605     use prelude::*;
1606     use std::iter::range_inclusive;
1607
1608     use super::BTreeMap;
1609     use super::Entry::{Occupied, Vacant};
1610     use Bound::{self, Included, Excluded, Unbounded};
1611
1612     #[test]
1613     fn test_basic_large() {
1614         let mut map = BTreeMap::new();
1615         let size = 10000;
1616         assert_eq!(map.len(), 0);
1617
1618         for i in 0..size {
1619             assert_eq!(map.insert(i, 10*i), None);
1620             assert_eq!(map.len(), i + 1);
1621         }
1622
1623         for i in 0..size {
1624             assert_eq!(map.get(&i).unwrap(), &(i*10));
1625         }
1626
1627         for i in size..size*2 {
1628             assert_eq!(map.get(&i), None);
1629         }
1630
1631         for i in 0..size {
1632             assert_eq!(map.insert(i, 100*i), Some(10*i));
1633             assert_eq!(map.len(), size);
1634         }
1635
1636         for i in 0..size {
1637             assert_eq!(map.get(&i).unwrap(), &(i*100));
1638         }
1639
1640         for i in 0..size/2 {
1641             assert_eq!(map.remove(&(i*2)), Some(i*200));
1642             assert_eq!(map.len(), size - i - 1);
1643         }
1644
1645         for i in 0..size/2 {
1646             assert_eq!(map.get(&(2*i)), None);
1647             assert_eq!(map.get(&(2*i+1)).unwrap(), &(i*200 + 100));
1648         }
1649
1650         for i in 0..size/2 {
1651             assert_eq!(map.remove(&(2*i)), None);
1652             assert_eq!(map.remove(&(2*i+1)), Some(i*200 + 100));
1653             assert_eq!(map.len(), size/2 - i - 1);
1654         }
1655     }
1656
1657     #[test]
1658     fn test_basic_small() {
1659         let mut map = BTreeMap::new();
1660         assert_eq!(map.remove(&1), None);
1661         assert_eq!(map.get(&1), None);
1662         assert_eq!(map.insert(1, 1), None);
1663         assert_eq!(map.get(&1), Some(&1));
1664         assert_eq!(map.insert(1, 2), Some(1));
1665         assert_eq!(map.get(&1), Some(&2));
1666         assert_eq!(map.insert(2, 4), None);
1667         assert_eq!(map.get(&2), Some(&4));
1668         assert_eq!(map.remove(&1), Some(2));
1669         assert_eq!(map.remove(&2), Some(4));
1670         assert_eq!(map.remove(&1), None);
1671     }
1672
1673     #[test]
1674     fn test_iter() {
1675         let size = 10000;
1676
1677         // Forwards
1678         let mut map: BTreeMap<_, _> = (0..size).map(|i| (i, i)).collect();
1679
1680         fn test<T>(size: usize, mut iter: T) where T: Iterator<Item=(usize, usize)> {
1681             for i in 0..size {
1682                 assert_eq!(iter.size_hint(), (size - i, Some(size - i)));
1683                 assert_eq!(iter.next().unwrap(), (i, i));
1684             }
1685             assert_eq!(iter.size_hint(), (0, Some(0)));
1686             assert_eq!(iter.next(), None);
1687         }
1688         test(size, map.iter().map(|(&k, &v)| (k, v)));
1689         test(size, map.iter_mut().map(|(&k, &mut v)| (k, v)));
1690         test(size, map.into_iter());
1691     }
1692
1693     #[test]
1694     fn test_iter_rev() {
1695         let size = 10000;
1696
1697         // Forwards
1698         let mut map: BTreeMap<_, _> = (0..size).map(|i| (i, i)).collect();
1699
1700         fn test<T>(size: usize, mut iter: T) where T: Iterator<Item=(usize, usize)> {
1701             for i in 0..size {
1702                 assert_eq!(iter.size_hint(), (size - i, Some(size - i)));
1703                 assert_eq!(iter.next().unwrap(), (size - i - 1, size - i - 1));
1704             }
1705             assert_eq!(iter.size_hint(), (0, Some(0)));
1706             assert_eq!(iter.next(), None);
1707         }
1708         test(size, map.iter().rev().map(|(&k, &v)| (k, v)));
1709         test(size, map.iter_mut().rev().map(|(&k, &mut v)| (k, v)));
1710         test(size, map.into_iter().rev());
1711     }
1712
1713     #[test]
1714     fn test_iter_mixed() {
1715         let size = 10000;
1716
1717         // Forwards
1718         let mut map: BTreeMap<_, _> = (0..size).map(|i| (i, i)).collect();
1719
1720         fn test<T>(size: usize, mut iter: T)
1721                 where T: Iterator<Item=(usize, usize)> + DoubleEndedIterator {
1722             for i in 0..size / 4 {
1723                 assert_eq!(iter.size_hint(), (size - i * 2, Some(size - i * 2)));
1724                 assert_eq!(iter.next().unwrap(), (i, i));
1725                 assert_eq!(iter.next_back().unwrap(), (size - i - 1, size - i - 1));
1726             }
1727             for i in size / 4..size * 3 / 4 {
1728                 assert_eq!(iter.size_hint(), (size * 3 / 4 - i, Some(size * 3 / 4 - i)));
1729                 assert_eq!(iter.next().unwrap(), (i, i));
1730             }
1731             assert_eq!(iter.size_hint(), (0, Some(0)));
1732             assert_eq!(iter.next(), None);
1733         }
1734         test(size, map.iter().map(|(&k, &v)| (k, v)));
1735         test(size, map.iter_mut().map(|(&k, &mut v)| (k, v)));
1736         test(size, map.into_iter());
1737     }
1738
1739     #[test]
1740     fn test_range_small() {
1741         let size = 5;
1742
1743         // Forwards
1744         let map: BTreeMap<_, _> = (0..size).map(|i| (i, i)).collect();
1745
1746         let mut j = 0;
1747         for ((&k, &v), i) in map.range(Included(&2), Unbounded).zip(2..size) {
1748             assert_eq!(k, i);
1749             assert_eq!(v, i);
1750             j += 1;
1751         }
1752         assert_eq!(j, size - 2);
1753     }
1754
1755     #[test]
1756     fn test_range_1000() {
1757         let size = 1000;
1758         let map: BTreeMap<_, _> = (0..size).map(|i| (i, i)).collect();
1759
1760         fn test(map: &BTreeMap<u32, u32>, size: u32, min: Bound<&u32>, max: Bound<&u32>) {
1761             let mut kvs = map.range(min, max).map(|(&k, &v)| (k, v));
1762             let mut pairs = (0..size).map(|i| (i, i));
1763
1764             for (kv, pair) in kvs.by_ref().zip(pairs.by_ref()) {
1765                 assert_eq!(kv, pair);
1766             }
1767             assert_eq!(kvs.next(), None);
1768             assert_eq!(pairs.next(), None);
1769         }
1770         test(&map, size, Included(&0), Excluded(&size));
1771         test(&map, size, Unbounded, Excluded(&size));
1772         test(&map, size, Included(&0), Included(&(size - 1)));
1773         test(&map, size, Unbounded, Included(&(size - 1)));
1774         test(&map, size, Included(&0), Unbounded);
1775         test(&map, size, Unbounded, Unbounded);
1776     }
1777
1778     #[test]
1779     fn test_range() {
1780         let size = 200;
1781         let map: BTreeMap<_, _> = (0..size).map(|i| (i, i)).collect();
1782
1783         for i in 0..size {
1784             for j in i..size {
1785                 let mut kvs = map.range(Included(&i), Included(&j)).map(|(&k, &v)| (k, v));
1786                 let mut pairs = range_inclusive(i, j).map(|i| (i, i));
1787
1788                 for (kv, pair) in kvs.by_ref().zip(pairs.by_ref()) {
1789                     assert_eq!(kv, pair);
1790                 }
1791                 assert_eq!(kvs.next(), None);
1792                 assert_eq!(pairs.next(), None);
1793             }
1794         }
1795     }
1796
1797     #[test]
1798     fn test_entry(){
1799         let xs = [(1, 10), (2, 20), (3, 30), (4, 40), (5, 50), (6, 60)];
1800
1801         let mut map: BTreeMap<_, _> = xs.iter().cloned().collect();
1802
1803         // Existing key (insert)
1804         match map.entry(1) {
1805             Vacant(_) => unreachable!(),
1806             Occupied(mut view) => {
1807                 assert_eq!(view.get(), &10);
1808                 assert_eq!(view.insert(100), 10);
1809             }
1810         }
1811         assert_eq!(map.get(&1).unwrap(), &100);
1812         assert_eq!(map.len(), 6);
1813
1814
1815         // Existing key (update)
1816         match map.entry(2) {
1817             Vacant(_) => unreachable!(),
1818             Occupied(mut view) => {
1819                 let v = view.get_mut();
1820                 *v *= 10;
1821             }
1822         }
1823         assert_eq!(map.get(&2).unwrap(), &200);
1824         assert_eq!(map.len(), 6);
1825
1826         // Existing key (take)
1827         match map.entry(3) {
1828             Vacant(_) => unreachable!(),
1829             Occupied(view) => {
1830                 assert_eq!(view.remove(), 30);
1831             }
1832         }
1833         assert_eq!(map.get(&3), None);
1834         assert_eq!(map.len(), 5);
1835
1836
1837         // Inexistent key (insert)
1838         match map.entry(10) {
1839             Occupied(_) => unreachable!(),
1840             Vacant(view) => {
1841                 assert_eq!(*view.insert(1000), 1000);
1842             }
1843         }
1844         assert_eq!(map.get(&10).unwrap(), &1000);
1845         assert_eq!(map.len(), 6);
1846     }
1847 }
1848
1849
1850
1851
1852
1853
1854 #[cfg(test)]
1855 mod bench {
1856     use prelude::*;
1857     use std::rand::{weak_rng, Rng};
1858     use test::{Bencher, black_box};
1859
1860     use super::BTreeMap;
1861
1862     map_insert_rand_bench!{insert_rand_100,    100,    BTreeMap}
1863     map_insert_rand_bench!{insert_rand_10_000, 10_000, BTreeMap}
1864
1865     map_insert_seq_bench!{insert_seq_100,    100,    BTreeMap}
1866     map_insert_seq_bench!{insert_seq_10_000, 10_000, BTreeMap}
1867
1868     map_find_rand_bench!{find_rand_100,    100,    BTreeMap}
1869     map_find_rand_bench!{find_rand_10_000, 10_000, BTreeMap}
1870
1871     map_find_seq_bench!{find_seq_100,    100,    BTreeMap}
1872     map_find_seq_bench!{find_seq_10_000, 10_000, BTreeMap}
1873
1874     fn bench_iter(b: &mut Bencher, size: i32) {
1875         let mut map = BTreeMap::<i32, i32>::new();
1876         let mut rng = weak_rng();
1877
1878         for _ in 0..size {
1879             map.insert(rng.gen(), rng.gen());
1880         }
1881
1882         b.iter(|| {
1883             for entry in &map {
1884                 black_box(entry);
1885             }
1886         });
1887     }
1888
1889     #[bench]
1890     pub fn iter_20(b: &mut Bencher) {
1891         bench_iter(b, 20);
1892     }
1893
1894     #[bench]
1895     pub fn iter_1000(b: &mut Bencher) {
1896         bench_iter(b, 1000);
1897     }
1898
1899     #[bench]
1900     pub fn iter_100000(b: &mut Bencher) {
1901         bench_iter(b, 100000);
1902     }
1903 }