]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/libcollections/btree/map.rs
Auto merge of #22517 - brson:relnotes, r=Gankro
[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::borrow::BorrowFrom;
23 use core::cmp::Ordering;
24 use core::default::Default;
25 use core::fmt::Debug;
26 use core::hash::{Hash, Hasher};
27 use core::iter::{Map, FromIterator, IntoIterator};
28 use core::ops::{Index, IndexMut};
29 use core::{iter, fmt, mem};
30 use Bound::{self, Included, Excluded, Unbounded};
31
32 use ring_buf::RingBuf;
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: RingBuf<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 Q: BorrowFrom<K> + 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 Q: BorrowFrom<K> + 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 Q: BorrowFrom<K> + 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 Q: BorrowFrom<K> + 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     /// A generic mutable reference, identical to `&mut` except for the fact that its lifetime
516     /// parameter is invariant. This means that wherever an `IdRef` is expected, only an `IdRef`
517     /// with the exact requested lifetime can be used. This is in contrast to normal references,
518     /// where `&'static` can be used in any function expecting any lifetime reference.
519     pub struct IdRef<'id, T: 'id> {
520         inner: &'id mut T,
521         marker: marker::InvariantLifetime<'id>
522     }
523
524     impl<'id, T> Deref for IdRef<'id, T> {
525         type Target = T;
526
527         fn deref(&self) -> &T {
528             &*self.inner
529         }
530     }
531
532     impl<'id, T> DerefMut for IdRef<'id, T> {
533         fn deref_mut(&mut self) -> &mut T {
534             &mut *self.inner
535         }
536     }
537
538     type StackItem<K, V> = node::Handle<*mut Node<K, V>, handle::Edge, handle::Internal>;
539     type Stack<K, V> = Vec<StackItem<K, V>>;
540
541     /// A `PartialSearchStack` handles the construction of a search stack.
542     pub struct PartialSearchStack<'a, K:'a, V:'a> {
543         map: &'a mut BTreeMap<K, V>,
544         stack: Stack<K, V>,
545         next: *mut Node<K, V>,
546     }
547
548     /// A `SearchStack` represents a full path to an element or an edge of interest. It provides
549     /// methods depending on the type of what the path points to for removing an element, inserting
550     /// a new element, and manipulating to element at the top of the stack.
551     pub struct SearchStack<'a, K:'a, V:'a, Type, NodeType> {
552         map: &'a mut BTreeMap<K, V>,
553         stack: Stack<K, V>,
554         top: node::Handle<*mut Node<K, V>, Type, NodeType>,
555     }
556
557     /// A `PartialSearchStack` that doesn't hold a a reference to the next node, and is just
558     /// just waiting for a `Handle` to that next node to be pushed. See `PartialSearchStack::with`
559     /// for more details.
560     pub struct Pusher<'id, 'a, K:'a, V:'a> {
561         map: &'a mut BTreeMap<K, V>,
562         stack: Stack<K, V>,
563         marker: marker::InvariantLifetime<'id>
564     }
565
566     impl<'a, K, V> PartialSearchStack<'a, K, V> {
567         /// Creates a new PartialSearchStack from a BTreeMap by initializing the stack with the
568         /// root of the tree.
569         pub fn new(map: &'a mut BTreeMap<K, V>) -> PartialSearchStack<'a, K, V> {
570             let depth = map.depth;
571
572             PartialSearchStack {
573                 next: &mut map.root as *mut _,
574                 map: map,
575                 stack: Vec::with_capacity(depth),
576             }
577         }
578
579         /// Breaks up the stack into a `Pusher` and the next `Node`, allowing the given closure
580         /// to interact with, search, and finally push the `Node` onto the stack. The passed in
581         /// closure must be polymorphic on the `'id` lifetime parameter, as this statically
582         /// ensures that only `Handle`s from the correct `Node` can be pushed.
583         ///
584         /// The reason this works is that the `Pusher` has an `'id` parameter, and will only accept
585         /// handles with the same `'id`. The closure could only get references with that lifetime
586         /// through its arguments or through some other `IdRef` that it has lying around. However,
587         /// no other `IdRef` could possibly work - because the `'id` is held in an invariant
588         /// parameter, it would need to have precisely the correct lifetime, which would mean that
589         /// at least one of the calls to `with` wouldn't be properly polymorphic, wanting a
590         /// specific lifetime instead of the one that `with` chooses to give it.
591         ///
592         /// See also Haskell's `ST` monad, which uses a similar trick.
593         pub fn with<T, F: for<'id> FnOnce(Pusher<'id, 'a, K, V>,
594                                           IdRef<'id, Node<K, V>>) -> T>(self, closure: F) -> T {
595             let pusher = Pusher {
596                 map: self.map,
597                 stack: self.stack,
598                 marker: marker::InvariantLifetime
599             };
600             let node = IdRef {
601                 inner: unsafe { &mut *self.next },
602                 marker: marker::InvariantLifetime
603             };
604
605             closure(pusher, node)
606         }
607     }
608
609     impl<'id, 'a, K, V> Pusher<'id, 'a, K, V> {
610         /// Pushes the requested child of the stack's current top on top of the stack. If the child
611         /// exists, then a new PartialSearchStack is yielded. Otherwise, a VacantSearchStack is
612         /// yielded.
613         pub fn push(mut self, mut edge: node::Handle<IdRef<'id, Node<K, V>>,
614                                                      handle::Edge,
615                                                      handle::Internal>)
616                     -> PartialSearchStack<'a, K, V> {
617             self.stack.push(edge.as_raw());
618             PartialSearchStack {
619                 map: self.map,
620                 stack: self.stack,
621                 next: edge.edge_mut() as *mut _,
622             }
623         }
624
625         /// Converts the PartialSearchStack into a SearchStack.
626         pub fn seal<Type, NodeType>
627                    (self, mut handle: node::Handle<IdRef<'id, Node<K, V>>, Type, NodeType>)
628                     -> SearchStack<'a, K, V, Type, NodeType> {
629             SearchStack {
630                 map: self.map,
631                 stack: self.stack,
632                 top: handle.as_raw(),
633             }
634         }
635     }
636
637     impl<'a, K, V, NodeType> SearchStack<'a, K, V, handle::KV, NodeType> {
638         /// Gets a reference to the value the stack points to.
639         pub fn peek(&self) -> &V {
640             unsafe { self.top.from_raw().into_kv().1 }
641         }
642
643         /// Gets a mutable reference to the value the stack points to.
644         pub fn peek_mut(&mut self) -> &mut V {
645             unsafe { self.top.from_raw_mut().into_kv_mut().1 }
646         }
647
648         /// Converts the stack into a mutable reference to the value it points to, with a lifetime
649         /// tied to the original tree.
650         pub fn into_top(mut self) -> &'a mut V {
651             unsafe {
652                 mem::copy_mut_lifetime(
653                     self.map,
654                     self.top.from_raw_mut().val_mut()
655                 )
656             }
657         }
658     }
659
660     impl<'a, K, V> SearchStack<'a, K, V, handle::KV, handle::Leaf> {
661         /// Removes the key and value in the top element of the stack, then handles underflows as
662         /// described in BTree's pop function.
663         fn remove_leaf(mut self) -> V {
664             self.map.length -= 1;
665
666             // Remove the key-value pair from the leaf that this search stack points to.
667             // Then, note if the leaf is underfull, and promptly forget the leaf and its ptr
668             // to avoid ownership issues.
669             let (value, mut underflow) = unsafe {
670                 let (_, value) = self.top.from_raw_mut().remove_as_leaf();
671                 let underflow = self.top.from_raw().node().is_underfull();
672                 (value, underflow)
673             };
674
675             loop {
676                 match self.stack.pop() {
677                     None => {
678                         // We've reached the root, so no matter what, we're done. We manually
679                         // access the root via the tree itself to avoid creating any dangling
680                         // pointers.
681                         if self.map.root.len() == 0 && !self.map.root.is_leaf() {
682                             // We've emptied out the root, so make its only child the new root.
683                             // If it's a leaf, we just let it become empty.
684                             self.map.depth -= 1;
685                             self.map.root.hoist_lone_child();
686                         }
687                         return value;
688                     }
689                     Some(mut handle) => {
690                         if underflow {
691                             // Underflow! Handle it!
692                             unsafe {
693                                 handle.from_raw_mut().handle_underflow();
694                                 underflow = handle.from_raw().node().is_underfull();
695                             }
696                         } else {
697                             // All done!
698                             return value;
699                         }
700                     }
701                 }
702             }
703         }
704     }
705
706     impl<'a, K, V> SearchStack<'a, K, V, handle::KV, handle::LeafOrInternal> {
707         /// Removes the key and value in the top element of the stack, then handles underflows as
708         /// described in BTree's pop function.
709         pub fn remove(self) -> V {
710             // Ensure that the search stack goes to a leaf. This is necessary to perform deletion
711             // in a BTree. Note that this may put the tree in an inconsistent state (further
712             // described in into_leaf's comments), but this is immediately fixed by the
713             // removing the value we want to remove
714             self.into_leaf().remove_leaf()
715         }
716
717         /// Subroutine for removal. Takes a search stack for a key that might terminate at an
718         /// internal node, and mutates the tree and search stack to *make* it a search stack
719         /// for that same key that *does* terminates at a leaf. If the mutation occurs, then this
720         /// leaves the tree in an inconsistent state that must be repaired by the caller by
721         /// removing the entry in question. Specifically the key-value pair and its successor will
722         /// become swapped.
723         fn into_leaf(mut self) -> SearchStack<'a, K, V, handle::KV, handle::Leaf> {
724             unsafe {
725                 let mut top_raw = self.top;
726                 let mut top = top_raw.from_raw_mut();
727
728                 let key_ptr = top.key_mut() as *mut _;
729                 let val_ptr = top.val_mut() as *mut _;
730
731                 // Try to go into the right subtree of the found key to find its successor
732                 match top.force() {
733                     Leaf(mut leaf_handle) => {
734                         // We're a proper leaf stack, nothing to do
735                         return SearchStack {
736                             map: self.map,
737                             stack: self.stack,
738                             top: leaf_handle.as_raw()
739                         }
740                     }
741                     Internal(mut internal_handle) => {
742                         let mut right_handle = internal_handle.right_edge();
743
744                         //We're not a proper leaf stack, let's get to work.
745                         self.stack.push(right_handle.as_raw());
746
747                         let mut temp_node = right_handle.edge_mut();
748                         loop {
749                             // Walk into the smallest subtree of this node
750                             let node = temp_node;
751
752                             match node.kv_handle(0).force() {
753                                 Leaf(mut handle) => {
754                                     // This node is a leaf, do the swap and return
755                                     mem::swap(handle.key_mut(), &mut *key_ptr);
756                                     mem::swap(handle.val_mut(), &mut *val_ptr);
757                                     return SearchStack {
758                                         map: self.map,
759                                         stack: self.stack,
760                                         top: handle.as_raw()
761                                     }
762                                 },
763                                 Internal(kv_handle) => {
764                                     // This node is internal, go deeper
765                                     let mut handle = kv_handle.into_left_edge();
766                                     self.stack.push(handle.as_raw());
767                                     temp_node = handle.into_edge_mut();
768                                 }
769                             }
770                         }
771                     }
772                 }
773             }
774         }
775     }
776
777     impl<'a, K, V> SearchStack<'a, K, V, handle::Edge, handle::Leaf> {
778         /// Inserts the key and value into the top element in the stack, and if that node has to
779         /// split recursively inserts the split contents into the next element stack until
780         /// splits stop.
781         ///
782         /// Assumes that the stack represents a search path from the root to a leaf.
783         ///
784         /// An &mut V is returned to the inserted value, for callers that want a reference to this.
785         pub fn insert(mut self, key: K, val: V) -> &'a mut V {
786             unsafe {
787                 self.map.length += 1;
788
789                 // Insert the key and value into the leaf at the top of the stack
790                 let (mut insertion, inserted_ptr) = self.top.from_raw_mut()
791                                                         .insert_as_leaf(key, val);
792
793                 loop {
794                     match insertion {
795                         Fit => {
796                             // The last insertion went off without a hitch, no splits! We can stop
797                             // inserting now.
798                             return &mut *inserted_ptr;
799                         }
800                         Split(key, val, right) => match self.stack.pop() {
801                             // The last insertion triggered a split, so get the next element on the
802                             // stack to recursively insert the split node into.
803                             None => {
804                                 // The stack was empty; we've split the root, and need to make a
805                                 // a new one. This is done in-place because we can't move the
806                                 // root out of a reference to the tree.
807                                 Node::make_internal_root(&mut self.map.root, self.map.b,
808                                                          key, val, right);
809
810                                 self.map.depth += 1;
811                                 return &mut *inserted_ptr;
812                             }
813                             Some(mut handle) => {
814                                 // The stack wasn't empty, do the insertion and recurse
815                                 insertion = handle.from_raw_mut()
816                                                   .insert_as_internal(key, val, right);
817                                 continue;
818                             }
819                         }
820                     }
821                 }
822             }
823         }
824     }
825 }
826
827 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
828 impl<K: Ord, V> FromIterator<(K, V)> for BTreeMap<K, V> {
829     fn from_iter<T: Iterator<Item=(K, V)>>(iter: T) -> BTreeMap<K, V> {
830         let mut map = BTreeMap::new();
831         map.extend(iter);
832         map
833     }
834 }
835
836 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
837 impl<K: Ord, V> Extend<(K, V)> for BTreeMap<K, V> {
838     #[inline]
839     fn extend<T: Iterator<Item=(K, V)>>(&mut self, iter: T) {
840         for (k, v) in iter {
841             self.insert(k, v);
842         }
843     }
844 }
845
846 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
847 impl<S: Hasher, K: Hash<S>, V: Hash<S>> Hash<S> for BTreeMap<K, V> {
848     fn hash(&self, state: &mut S) {
849         for elt in self {
850             elt.hash(state);
851         }
852     }
853 }
854
855 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
856 impl<K: Ord, V> Default for BTreeMap<K, V> {
857     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
858     fn default() -> BTreeMap<K, V> {
859         BTreeMap::new()
860     }
861 }
862
863 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
864 impl<K: PartialEq, V: PartialEq> PartialEq for BTreeMap<K, V> {
865     fn eq(&self, other: &BTreeMap<K, V>) -> bool {
866         self.len() == other.len() &&
867             self.iter().zip(other.iter()).all(|(a, b)| a == b)
868     }
869 }
870
871 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
872 impl<K: Eq, V: Eq> Eq for BTreeMap<K, V> {}
873
874 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
875 impl<K: PartialOrd, V: PartialOrd> PartialOrd for BTreeMap<K, V> {
876     #[inline]
877     fn partial_cmp(&self, other: &BTreeMap<K, V>) -> Option<Ordering> {
878         iter::order::partial_cmp(self.iter(), other.iter())
879     }
880 }
881
882 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
883 impl<K: Ord, V: Ord> Ord for BTreeMap<K, V> {
884     #[inline]
885     fn cmp(&self, other: &BTreeMap<K, V>) -> Ordering {
886         iter::order::cmp(self.iter(), other.iter())
887     }
888 }
889
890 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
891 impl<K: Debug, V: Debug> Debug for BTreeMap<K, V> {
892     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
893         try!(write!(f, "BTreeMap {{"));
894
895         for (i, (k, v)) in self.iter().enumerate() {
896             if i != 0 { try!(write!(f, ", ")); }
897             try!(write!(f, "{:?}: {:?}", *k, *v));
898         }
899
900         write!(f, "}}")
901     }
902 }
903
904 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
905 impl<K: Ord, Q: ?Sized, V> Index<Q> for BTreeMap<K, V>
906     where Q: BorrowFrom<K> + Ord
907 {
908     type Output = V;
909
910     fn index(&self, key: &Q) -> &V {
911         self.get(key).expect("no entry found for key")
912     }
913 }
914
915 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
916 impl<K: Ord, Q: ?Sized, V> IndexMut<Q> for BTreeMap<K, V>
917     where Q: BorrowFrom<K> + Ord
918 {
919     fn index_mut(&mut self, key: &Q) -> &mut V {
920         self.get_mut(key).expect("no entry found for key")
921     }
922 }
923
924 /// Genericises over how to get the correct type of iterator from the correct type
925 /// of Node ownership.
926 trait Traverse<N> {
927     fn traverse(node: N) -> Self;
928 }
929
930 impl<'a, K, V> Traverse<&'a Node<K, V>> for Traversal<'a, K, V> {
931     fn traverse(node: &'a Node<K, V>) -> Traversal<'a, K, V> {
932         node.iter()
933     }
934 }
935
936 impl<'a, K, V> Traverse<&'a mut Node<K, V>> for MutTraversal<'a, K, V> {
937     fn traverse(node: &'a mut Node<K, V>) -> MutTraversal<'a, K, V> {
938         node.iter_mut()
939     }
940 }
941
942 impl<K, V> Traverse<Node<K, V>> for MoveTraversal<K, V> {
943     fn traverse(node: Node<K, V>) -> MoveTraversal<K, V> {
944         node.into_iter()
945     }
946 }
947
948 /// Represents an operation to perform inside the following iterator methods.
949 /// This is necessary to use in `next` because we want to modify `self.traversals` inside
950 /// a match that borrows it. Similarly in `next_back`. Instead, we use this enum to note
951 /// what we want to do, and do it after the match.
952 enum StackOp<T> {
953     Push(T),
954     Pop,
955 }
956 impl<K, V, E, T> Iterator for AbsIter<T> where
957     T: DoubleEndedIterator<Item=TraversalItem<K, V, E>> + Traverse<E>,
958 {
959     type Item = (K, V);
960
961     // Our iterator represents a queue of all ancestors of elements we have
962     // yet to yield, from smallest to largest.  Note that the design of these
963     // iterators permits an *arbitrary* initial pair of min and max, making
964     // these arbitrary sub-range iterators.
965     fn next(&mut self) -> Option<(K, V)> {
966         loop {
967             // We want the smallest element, so try to get the back of the queue
968             let op = match self.traversals.back_mut() {
969                 None => return None,
970                 // The queue wasn't empty, so continue along the node in its head
971                 Some(iter) => match iter.next() {
972                     // The head is empty, so Pop it off and continue the process
973                     None => Pop,
974                     // The head yielded an edge, so make that the new head
975                     Some(Edge(next)) => Push(Traverse::traverse(next)),
976                     // The head yielded an entry, so yield that
977                     Some(Elem(kv)) => {
978                         self.size -= 1;
979                         return Some(kv)
980                     }
981                 }
982             };
983
984             // Handle any operation as necessary, without a conflicting borrow of the queue
985             match op {
986                 Push(item) => { self.traversals.push_back(item); },
987                 Pop => { self.traversals.pop_back(); },
988             }
989         }
990     }
991
992     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
993         (self.size, Some(self.size))
994     }
995 }
996
997 impl<K, V, E, T> DoubleEndedIterator for AbsIter<T> where
998     T: DoubleEndedIterator<Item=TraversalItem<K, V, E>> + Traverse<E>,
999 {
1000     // next_back is totally symmetric to next
1001     #[inline]
1002     fn next_back(&mut self) -> Option<(K, V)> {
1003         loop {
1004             let op = match self.traversals.front_mut() {
1005                 None => return None,
1006                 Some(iter) => match iter.next_back() {
1007                     None => Pop,
1008                     Some(Edge(next)) => Push(Traverse::traverse(next)),
1009                     Some(Elem(kv)) => {
1010                         self.size -= 1;
1011                         return Some(kv)
1012                     }
1013                 }
1014             };
1015
1016             match op {
1017                 Push(item) => { self.traversals.push_front(item); },
1018                 Pop => { self.traversals.pop_front(); }
1019             }
1020         }
1021     }
1022 }
1023
1024 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1025 impl<'a, K, V> Iterator for Iter<'a, K, V> {
1026     type Item = (&'a K, &'a V);
1027
1028     fn next(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a V)> { self.inner.next() }
1029     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) { self.inner.size_hint() }
1030 }
1031 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1032 impl<'a, K, V> DoubleEndedIterator for Iter<'a, K, V> {
1033     fn next_back(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a V)> { self.inner.next_back() }
1034 }
1035 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1036 impl<'a, K, V> ExactSizeIterator for Iter<'a, K, V> {}
1037
1038 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1039 impl<'a, K, V> Iterator for IterMut<'a, K, V> {
1040     type Item = (&'a K, &'a mut V);
1041
1042     fn next(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a mut V)> { self.inner.next() }
1043     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) { self.inner.size_hint() }
1044 }
1045 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1046 impl<'a, K, V> DoubleEndedIterator for IterMut<'a, K, V> {
1047     fn next_back(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a mut V)> { self.inner.next_back() }
1048 }
1049 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1050 impl<'a, K, V> ExactSizeIterator for IterMut<'a, K, V> {}
1051
1052 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1053 impl<K, V> Iterator for IntoIter<K, V> {
1054     type Item = (K, V);
1055
1056     fn next(&mut self) -> Option<(K, V)> { self.inner.next() }
1057     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) { self.inner.size_hint() }
1058 }
1059 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1060 impl<K, V> DoubleEndedIterator for IntoIter<K, V> {
1061     fn next_back(&mut self) -> Option<(K, V)> { self.inner.next_back() }
1062 }
1063 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1064 impl<K, V> ExactSizeIterator for IntoIter<K, V> {}
1065
1066 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1067 impl<'a, K, V> Iterator for Keys<'a, K, V> {
1068     type Item = &'a K;
1069
1070     fn next(&mut self) -> Option<(&'a K)> { self.inner.next() }
1071     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) { self.inner.size_hint() }
1072 }
1073 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1074 impl<'a, K, V> DoubleEndedIterator for Keys<'a, K, V> {
1075     fn next_back(&mut self) -> Option<(&'a K)> { self.inner.next_back() }
1076 }
1077 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1078 impl<'a, K, V> ExactSizeIterator for Keys<'a, K, V> {}
1079
1080
1081 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1082 impl<'a, K, V> Iterator for Values<'a, K, V> {
1083     type Item = &'a V;
1084
1085     fn next(&mut self) -> Option<(&'a V)> { self.inner.next() }
1086     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) { self.inner.size_hint() }
1087 }
1088 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1089 impl<'a, K, V> DoubleEndedIterator for Values<'a, K, V> {
1090     fn next_back(&mut self) -> Option<(&'a V)> { self.inner.next_back() }
1091 }
1092 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1093 impl<'a, K, V> ExactSizeIterator for Values<'a, K, V> {}
1094
1095 impl<'a, K, V> Iterator for Range<'a, K, V> {
1096     type Item = (&'a K, &'a V);
1097
1098     fn next(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a V)> { self.inner.next() }
1099 }
1100 impl<'a, K, V> DoubleEndedIterator for Range<'a, K, V> {
1101     fn next_back(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a V)> { self.inner.next_back() }
1102 }
1103
1104 impl<'a, K, V> Iterator for RangeMut<'a, K, V> {
1105     type Item = (&'a K, &'a mut V);
1106
1107     fn next(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a mut V)> { self.inner.next() }
1108 }
1109 impl<'a, K, V> DoubleEndedIterator for RangeMut<'a, K, V> {
1110     fn next_back(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a mut V)> { self.inner.next_back() }
1111 }
1112
1113 impl<'a, K: Ord, V> Entry<'a, K, V> {
1114     #[unstable(feature = "collections",
1115                reason = "matches collection reform v2 specification, waiting for dust to settle")]
1116     /// Returns a mutable reference to the entry if occupied, or the VacantEntry if vacant
1117     pub fn get(self) -> Result<&'a mut V, VacantEntry<'a, K, V>> {
1118         match self {
1119             Occupied(entry) => Ok(entry.into_mut()),
1120             Vacant(entry) => Err(entry),
1121         }
1122     }
1123 }
1124
1125 impl<'a, K: Ord, V> VacantEntry<'a, K, V> {
1126     /// Sets the value of the entry with the VacantEntry's key,
1127     /// and returns a mutable reference to it.
1128     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1129     pub fn insert(self, value: V) -> &'a mut V {
1130         self.stack.insert(self.key, value)
1131     }
1132 }
1133
1134 impl<'a, K: Ord, V> OccupiedEntry<'a, K, V> {
1135     /// Gets a reference to the value in the entry.
1136     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1137     pub fn get(&self) -> &V {
1138         self.stack.peek()
1139     }
1140
1141     /// Gets a mutable reference to the value in the entry.
1142     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1143     pub fn get_mut(&mut self) -> &mut V {
1144         self.stack.peek_mut()
1145     }
1146
1147     /// Converts the entry into a mutable reference to its value.
1148     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1149     pub fn into_mut(self) -> &'a mut V {
1150         self.stack.into_top()
1151     }
1152
1153     /// Sets the value of the entry with the OccupiedEntry's key,
1154     /// and returns the entry's old value.
1155     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1156     pub fn insert(&mut self, mut value: V) -> V {
1157         mem::swap(self.stack.peek_mut(), &mut value);
1158         value
1159     }
1160
1161     /// Takes the value of the entry out of the map, and returns it.
1162     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1163     pub fn remove(self) -> V {
1164         self.stack.remove()
1165     }
1166 }
1167
1168 impl<K, V> BTreeMap<K, V> {
1169     /// Gets an iterator over the entries of the map.
1170     ///
1171     /// # Example
1172     ///
1173     /// ```
1174     /// use std::collections::BTreeMap;
1175     ///
1176     /// let mut map = BTreeMap::new();
1177     /// map.insert(1, "a");
1178     /// map.insert(2, "b");
1179     /// map.insert(3, "c");
1180     ///
1181     /// for (key, value) in map.iter() {
1182     ///     println!("{}: {}", key, value);
1183     /// }
1184     ///
1185     /// let (first_key, first_value) = map.iter().next().unwrap();
1186     /// assert_eq!((*first_key, *first_value), (1, "a"));
1187     /// ```
1188     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1189     pub fn iter(&self) -> Iter<K, V> {
1190         let len = self.len();
1191         // NB. The initial capacity for ringbuf is large enough to avoid reallocs in many cases.
1192         let mut lca = RingBuf::new();
1193         lca.push_back(Traverse::traverse(&self.root));
1194         Iter {
1195             inner: AbsIter {
1196                 traversals: lca,
1197                 size: len,
1198             }
1199         }
1200     }
1201
1202     /// Gets a mutable iterator over the entries of the map.
1203     ///
1204     /// # Examples
1205     ///
1206     /// ```
1207     /// use std::collections::BTreeMap;
1208     ///
1209     /// let mut map = BTreeMap::new();
1210     /// map.insert("a", 1);
1211     /// map.insert("b", 2);
1212     /// map.insert("c", 3);
1213     ///
1214     /// // add 10 to the value if the key isn't "a"
1215     /// for (key, value) in map.iter_mut() {
1216     ///     if key != &"a" {
1217     ///         *value += 10;
1218     ///     }
1219     /// }
1220     /// ```
1221     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1222     pub fn iter_mut(&mut self) -> IterMut<K, V> {
1223         let len = self.len();
1224         let mut lca = RingBuf::new();
1225         lca.push_back(Traverse::traverse(&mut self.root));
1226         IterMut {
1227             inner: AbsIter {
1228                 traversals: lca,
1229                 size: len,
1230             }
1231         }
1232     }
1233
1234     /// Gets an owning iterator over the entries of the map.
1235     ///
1236     /// # Examples
1237     ///
1238     /// ```
1239     /// use std::collections::BTreeMap;
1240     ///
1241     /// let mut map = BTreeMap::new();
1242     /// map.insert(1, "a");
1243     /// map.insert(2, "b");
1244     /// map.insert(3, "c");
1245     ///
1246     /// for (key, value) in map.into_iter() {
1247     ///     println!("{}: {}", key, value);
1248     /// }
1249     /// ```
1250     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1251     pub fn into_iter(self) -> IntoIter<K, V> {
1252         let len = self.len();
1253         let mut lca = RingBuf::new();
1254         lca.push_back(Traverse::traverse(self.root));
1255         IntoIter {
1256             inner: AbsIter {
1257                 traversals: lca,
1258                 size: len,
1259             }
1260         }
1261     }
1262
1263     /// Gets an iterator over the keys of the map.
1264     ///
1265     /// # Examples
1266     ///
1267     /// ```
1268     /// use std::collections::BTreeMap;
1269     ///
1270     /// let mut a = BTreeMap::new();
1271     /// a.insert(1, "a");
1272     /// a.insert(2, "b");
1273     ///
1274     /// let keys: Vec<usize> = a.keys().cloned().collect();
1275     /// assert_eq!(keys, vec![1,2,]);
1276     /// ```
1277     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1278     pub fn keys<'a>(&'a self) -> Keys<'a, K, V> {
1279         fn first<A, B>((a, _): (A, B)) -> A { a }
1280         let first: fn((&'a K, &'a V)) -> &'a K = first; // coerce to fn pointer
1281
1282         Keys { inner: self.iter().map(first) }
1283     }
1284
1285     /// Gets an iterator over the values of the map.
1286     ///
1287     /// # Examples
1288     ///
1289     /// ```
1290     /// use std::collections::BTreeMap;
1291     ///
1292     /// let mut a = BTreeMap::new();
1293     /// a.insert(1, "a");
1294     /// a.insert(2, "b");
1295     ///
1296     /// let values: Vec<&str> = a.values().cloned().collect();
1297     /// assert_eq!(values, vec!["a","b"]);
1298     /// ```
1299     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1300     pub fn values<'a>(&'a self) -> Values<'a, K, V> {
1301         fn second<A, B>((_, b): (A, B)) -> B { b }
1302         let second: fn((&'a K, &'a V)) -> &'a V = second; // coerce to fn pointer
1303
1304         Values { inner: self.iter().map(second) }
1305     }
1306
1307     /// Return the number of elements in the map.
1308     ///
1309     /// # Examples
1310     ///
1311     /// ```
1312     /// use std::collections::BTreeMap;
1313     ///
1314     /// let mut a = BTreeMap::new();
1315     /// assert_eq!(a.len(), 0);
1316     /// a.insert(1, "a");
1317     /// assert_eq!(a.len(), 1);
1318     /// ```
1319     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1320     pub fn len(&self) -> usize { self.length }
1321
1322     /// Return true if the map contains no elements.
1323     ///
1324     /// # Examples
1325     ///
1326     /// ```
1327     /// use std::collections::BTreeMap;
1328     ///
1329     /// let mut a = BTreeMap::new();
1330     /// assert!(a.is_empty());
1331     /// a.insert(1, "a");
1332     /// assert!(!a.is_empty());
1333     /// ```
1334     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1335     pub fn is_empty(&self) -> bool { self.len() == 0 }
1336 }
1337
1338 macro_rules! range_impl {
1339     ($root:expr, $min:expr, $max:expr, $as_slices_internal:ident, $iter:ident, $Range:ident,
1340                                        $edges:ident, [$($mutability:ident)*]) => (
1341         {
1342             // A deque that encodes two search paths containing (left-to-right):
1343             // a series of truncated-from-the-left iterators, the LCA's doubly-truncated iterator,
1344             // and a series of truncated-from-the-right iterators.
1345             let mut traversals = RingBuf::new();
1346             let (root, min, max) = ($root, $min, $max);
1347
1348             let mut leftmost = None;
1349             let mut rightmost = None;
1350
1351             match (&min, &max) {
1352                 (&Unbounded, &Unbounded) => {
1353                     traversals.push_back(Traverse::traverse(root))
1354                 }
1355                 (&Unbounded, &Included(_)) | (&Unbounded, &Excluded(_)) => {
1356                     rightmost = Some(root);
1357                 }
1358                 (&Included(_), &Unbounded) | (&Excluded(_), &Unbounded) => {
1359                     leftmost = Some(root);
1360                 }
1361                   (&Included(min_key), &Included(max_key))
1362                 | (&Included(min_key), &Excluded(max_key))
1363                 | (&Excluded(min_key), &Included(max_key))
1364                 | (&Excluded(min_key), &Excluded(max_key)) => {
1365                     // lca represents the Lowest Common Ancestor, above which we never
1366                     // walk, since everything else is outside the range to iterate.
1367                     //       ___________________
1368                     //      |__0_|_80_|_85_|_90_|  (root)
1369                     //      |    |    |    |    |
1370                     //           |
1371                     //           v
1372                     //  ___________________
1373                     // |__5_|_15_|_30_|_73_|
1374                     // |    |    |    |    |
1375                     //                |
1376                     //                v
1377                     //       ___________________
1378                     //      |_33_|_58_|_63_|_68_|  lca for the range [41, 65]
1379                     //      |    |\___|___/|    |  iterator at traversals[2]
1380                     //           |         |
1381                     //           |         v
1382                     //           v         rightmost
1383                     //           leftmost
1384                     let mut is_leaf = root.is_leaf();
1385                     let mut lca = root.$as_slices_internal();
1386                     loop {
1387                         let slice = lca.slice_from(min_key).slice_to(max_key);
1388                         if let [ref $($mutability)* edge] = slice.edges {
1389                             // Follow the only edge that leads the node that covers the range.
1390                             is_leaf = edge.is_leaf();
1391                             lca = edge.$as_slices_internal();
1392                         } else {
1393                             let mut iter = slice.$iter();
1394                             if is_leaf {
1395                                 leftmost = None;
1396                                 rightmost = None;
1397                             } else {
1398                                 // Only change the state of nodes with edges.
1399                                 leftmost = iter.next_edge_item();
1400                                 rightmost = iter.next_edge_item_back();
1401                             }
1402                             traversals.push_back(iter);
1403                             break;
1404                         }
1405                     }
1406                 }
1407             }
1408             // Keep narrowing the range by going down.
1409             //               ___________________
1410             //              |_38_|_43_|_48_|_53_|
1411             //              |    |____|____|____/ iterator at traversals[1]
1412             //                   |
1413             //                   v
1414             //  ___________________
1415             // |_39_|_40_|_41_|_42_|  (leaf, the last leftmost)
1416             //           \_________|  iterator at traversals[0]
1417             match min {
1418                 Included(key) | Excluded(key) =>
1419                     while let Some(left) = leftmost {
1420                         let is_leaf = left.is_leaf();
1421                         let mut iter = left.$as_slices_internal().slice_from(key).$iter();
1422                         leftmost = if is_leaf {
1423                             None
1424                         } else {
1425                             // Only change the state of nodes with edges.
1426                             iter.next_edge_item()
1427                         };
1428                         traversals.push_back(iter);
1429                     },
1430                 _ => {}
1431             }
1432             // If the leftmost iterator starts with an element, then it was an exact match.
1433             if let (Excluded(_), Some(leftmost_iter)) = (min, traversals.back_mut()) {
1434                 // Drop this excluded element. `next_kv_item` has no effect when
1435                 // the next item is an edge.
1436                 leftmost_iter.next_kv_item();
1437             }
1438
1439             // The code for the right side is similar.
1440             match max {
1441                 Included(key) | Excluded(key) =>
1442                     while let Some(right) = rightmost {
1443                         let is_leaf = right.is_leaf();
1444                         let mut iter = right.$as_slices_internal().slice_to(key).$iter();
1445                         rightmost = if is_leaf {
1446                             None
1447                         } else {
1448                             iter.next_edge_item_back()
1449                         };
1450                         traversals.push_front(iter);
1451                     },
1452                 _ => {}
1453             }
1454             if let (Excluded(_), Some(rightmost_iter)) = (max, traversals.front_mut()) {
1455                 rightmost_iter.next_kv_item_back();
1456             }
1457
1458             $Range {
1459                 inner: AbsIter {
1460                     traversals: traversals,
1461                     size: 0, // unused
1462                 }
1463             }
1464         }
1465     )
1466 }
1467
1468 impl<K: Ord, V> BTreeMap<K, V> {
1469     /// Constructs a double-ended iterator over a sub-range of elements in the map, starting
1470     /// at min, and ending at max. If min is `Unbounded`, then it will be treated as "negative
1471     /// infinity", and if max is `Unbounded`, then it will be treated as "positive infinity".
1472     /// Thus range(Unbounded, Unbounded) will yield the whole collection.
1473     ///
1474     /// # Examples
1475     ///
1476     /// ```
1477     /// use std::collections::BTreeMap;
1478     /// use std::collections::Bound::{Included, Unbounded};
1479     ///
1480     /// let mut map = BTreeMap::new();
1481     /// map.insert(3, "a");
1482     /// map.insert(5, "b");
1483     /// map.insert(8, "c");
1484     /// for (&key, &value) in map.range(Included(&4), Included(&8)) {
1485     ///     println!("{}: {}", key, value);
1486     /// }
1487     /// assert_eq!(Some((&5, &"b")), map.range(Included(&4), Unbounded).next());
1488     /// ```
1489     #[unstable(feature = "collections",
1490                reason = "matches collection reform specification, waiting for dust to settle")]
1491     pub fn range<'a>(&'a self, min: Bound<&K>, max: Bound<&K>) -> Range<'a, K, V> {
1492         range_impl!(&self.root, min, max, as_slices_internal, iter, Range, edges, [])
1493     }
1494
1495     /// Constructs a mutable double-ended iterator over a sub-range of elements in the map, starting
1496     /// at min, and ending at max. If min is `Unbounded`, then it will be treated as "negative
1497     /// infinity", and if max is `Unbounded`, then it will be treated as "positive infinity".
1498     /// Thus range(Unbounded, Unbounded) will yield the whole collection.
1499     ///
1500     /// # Examples
1501     ///
1502     /// ```
1503     /// use std::collections::BTreeMap;
1504     /// use std::collections::Bound::{Included, Excluded};
1505     ///
1506     /// let mut map: BTreeMap<&str, i32> = ["Alice", "Bob", "Carol", "Cheryl"].iter()
1507     ///                                                                       .map(|&s| (s, 0))
1508     ///                                                                       .collect();
1509     /// for (_, balance) in map.range_mut(Included(&"B"), Excluded(&"Cheryl")) {
1510     ///     *balance += 100;
1511     /// }
1512     /// for (name, balance) in map.iter() {
1513     ///     println!("{} => {}", name, balance);
1514     /// }
1515     /// ```
1516     #[unstable(feature = "collections",
1517                reason = "matches collection reform specification, waiting for dust to settle")]
1518     pub fn range_mut<'a>(&'a mut self, min: Bound<&K>, max: Bound<&K>) -> RangeMut<'a, K, V> {
1519         range_impl!(&mut self.root, min, max, as_slices_internal_mut, iter_mut, RangeMut,
1520                                                                       edges_mut, [mut])
1521     }
1522
1523     /// Gets the given key's corresponding entry in the map for in-place manipulation.
1524     ///
1525     /// # Examples
1526     ///
1527     /// ```
1528     /// use std::collections::BTreeMap;
1529     /// use std::collections::btree_map::Entry;
1530     ///
1531     /// let mut count: BTreeMap<&str, usize> = BTreeMap::new();
1532     ///
1533     /// // count the number of occurrences of letters in the vec
1534     /// for x in vec!["a","b","a","c","a","b"].iter() {
1535     ///     match count.entry(*x) {
1536     ///         Entry::Vacant(view) => {
1537     ///             view.insert(1);
1538     ///         },
1539     ///         Entry::Occupied(mut view) => {
1540     ///             let v = view.get_mut();
1541     ///             *v += 1;
1542     ///         },
1543     ///     }
1544     /// }
1545     ///
1546     /// assert_eq!(count["a"], 3);
1547     /// ```
1548     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1549     pub fn entry(&mut self, mut key: K) -> Entry<K, V> {
1550         // same basic logic of `swap` and `pop`, blended together
1551         let mut stack = stack::PartialSearchStack::new(self);
1552         loop {
1553             let result = stack.with(move |pusher, node| {
1554                 return match Node::search(node, &key) {
1555                     Found(handle) => {
1556                         // Perfect match
1557                         Finished(Occupied(OccupiedEntry {
1558                             stack: pusher.seal(handle)
1559                         }))
1560                     },
1561                     GoDown(handle) => {
1562                         match handle.force() {
1563                             Leaf(leaf_handle) => {
1564                                 Finished(Vacant(VacantEntry {
1565                                     stack: pusher.seal(leaf_handle),
1566                                     key: key,
1567                                 }))
1568                             },
1569                             Internal(internal_handle) => {
1570                                 Continue((
1571                                     pusher.push(internal_handle),
1572                                     key
1573                                 ))
1574                             }
1575                         }
1576                     }
1577                 }
1578             });
1579             match result {
1580                 Finished(finished) => return finished,
1581                 Continue((new_stack, renewed_key)) => {
1582                     stack = new_stack;
1583                     key = renewed_key;
1584                 }
1585             }
1586         }
1587     }
1588 }
1589
1590
1591
1592
1593
1594 #[cfg(test)]
1595 mod test {
1596     use prelude::*;
1597     use std::iter::range_inclusive;
1598
1599     use super::BTreeMap;
1600     use super::Entry::{Occupied, Vacant};
1601     use Bound::{self, Included, Excluded, Unbounded};
1602
1603     #[test]
1604     fn test_basic_large() {
1605         let mut map = BTreeMap::new();
1606         let size = 10000;
1607         assert_eq!(map.len(), 0);
1608
1609         for i in 0..size {
1610             assert_eq!(map.insert(i, 10*i), None);
1611             assert_eq!(map.len(), i + 1);
1612         }
1613
1614         for i in 0..size {
1615             assert_eq!(map.get(&i).unwrap(), &(i*10));
1616         }
1617
1618         for i in size..size*2 {
1619             assert_eq!(map.get(&i), None);
1620         }
1621
1622         for i in 0..size {
1623             assert_eq!(map.insert(i, 100*i), Some(10*i));
1624             assert_eq!(map.len(), size);
1625         }
1626
1627         for i in 0..size {
1628             assert_eq!(map.get(&i).unwrap(), &(i*100));
1629         }
1630
1631         for i in 0..size/2 {
1632             assert_eq!(map.remove(&(i*2)), Some(i*200));
1633             assert_eq!(map.len(), size - i - 1);
1634         }
1635
1636         for i in 0..size/2 {
1637             assert_eq!(map.get(&(2*i)), None);
1638             assert_eq!(map.get(&(2*i+1)).unwrap(), &(i*200 + 100));
1639         }
1640
1641         for i in 0..size/2 {
1642             assert_eq!(map.remove(&(2*i)), None);
1643             assert_eq!(map.remove(&(2*i+1)), Some(i*200 + 100));
1644             assert_eq!(map.len(), size/2 - i - 1);
1645         }
1646     }
1647
1648     #[test]
1649     fn test_basic_small() {
1650         let mut map = BTreeMap::new();
1651         assert_eq!(map.remove(&1), None);
1652         assert_eq!(map.get(&1), None);
1653         assert_eq!(map.insert(1, 1), None);
1654         assert_eq!(map.get(&1), Some(&1));
1655         assert_eq!(map.insert(1, 2), Some(1));
1656         assert_eq!(map.get(&1), Some(&2));
1657         assert_eq!(map.insert(2, 4), None);
1658         assert_eq!(map.get(&2), Some(&4));
1659         assert_eq!(map.remove(&1), Some(2));
1660         assert_eq!(map.remove(&2), Some(4));
1661         assert_eq!(map.remove(&1), None);
1662     }
1663
1664     #[test]
1665     fn test_iter() {
1666         let size = 10000;
1667
1668         // Forwards
1669         let mut map: BTreeMap<_, _> = (0..size).map(|i| (i, i)).collect();
1670
1671         fn test<T>(size: usize, mut iter: T) where T: Iterator<Item=(usize, usize)> {
1672             for i in 0..size {
1673                 assert_eq!(iter.size_hint(), (size - i, Some(size - i)));
1674                 assert_eq!(iter.next().unwrap(), (i, i));
1675             }
1676             assert_eq!(iter.size_hint(), (0, Some(0)));
1677             assert_eq!(iter.next(), None);
1678         }
1679         test(size, map.iter().map(|(&k, &v)| (k, v)));
1680         test(size, map.iter_mut().map(|(&k, &mut v)| (k, v)));
1681         test(size, map.into_iter());
1682     }
1683
1684     #[test]
1685     fn test_iter_rev() {
1686         let size = 10000;
1687
1688         // Forwards
1689         let mut map: BTreeMap<_, _> = (0..size).map(|i| (i, i)).collect();
1690
1691         fn test<T>(size: usize, mut iter: T) where T: Iterator<Item=(usize, usize)> {
1692             for i in 0..size {
1693                 assert_eq!(iter.size_hint(), (size - i, Some(size - i)));
1694                 assert_eq!(iter.next().unwrap(), (size - i - 1, size - i - 1));
1695             }
1696             assert_eq!(iter.size_hint(), (0, Some(0)));
1697             assert_eq!(iter.next(), None);
1698         }
1699         test(size, map.iter().rev().map(|(&k, &v)| (k, v)));
1700         test(size, map.iter_mut().rev().map(|(&k, &mut v)| (k, v)));
1701         test(size, map.into_iter().rev());
1702     }
1703
1704     #[test]
1705     fn test_iter_mixed() {
1706         let size = 10000;
1707
1708         // Forwards
1709         let mut map: BTreeMap<_, _> = (0..size).map(|i| (i, i)).collect();
1710
1711         fn test<T>(size: usize, mut iter: T)
1712                 where T: Iterator<Item=(usize, usize)> + DoubleEndedIterator {
1713             for i in 0..size / 4 {
1714                 assert_eq!(iter.size_hint(), (size - i * 2, Some(size - i * 2)));
1715                 assert_eq!(iter.next().unwrap(), (i, i));
1716                 assert_eq!(iter.next_back().unwrap(), (size - i - 1, size - i - 1));
1717             }
1718             for i in size / 4..size * 3 / 4 {
1719                 assert_eq!(iter.size_hint(), (size * 3 / 4 - i, Some(size * 3 / 4 - i)));
1720                 assert_eq!(iter.next().unwrap(), (i, i));
1721             }
1722             assert_eq!(iter.size_hint(), (0, Some(0)));
1723             assert_eq!(iter.next(), None);
1724         }
1725         test(size, map.iter().map(|(&k, &v)| (k, v)));
1726         test(size, map.iter_mut().map(|(&k, &mut v)| (k, v)));
1727         test(size, map.into_iter());
1728     }
1729
1730     #[test]
1731     fn test_range_small() {
1732         let size = 5;
1733
1734         // Forwards
1735         let map: BTreeMap<_, _> = (0..size).map(|i| (i, i)).collect();
1736
1737         let mut j = 0;
1738         for ((&k, &v), i) in map.range(Included(&2), Unbounded).zip(2..size) {
1739             assert_eq!(k, i);
1740             assert_eq!(v, i);
1741             j += 1;
1742         }
1743         assert_eq!(j, size - 2);
1744     }
1745
1746     #[test]
1747     fn test_range_1000() {
1748         let size = 1000;
1749         let map: BTreeMap<_, _> = (0..size).map(|i| (i, i)).collect();
1750
1751         fn test(map: &BTreeMap<u32, u32>, size: u32, min: Bound<&u32>, max: Bound<&u32>) {
1752             let mut kvs = map.range(min, max).map(|(&k, &v)| (k, v));
1753             let mut pairs = (0..size).map(|i| (i, i));
1754
1755             for (kv, pair) in kvs.by_ref().zip(pairs.by_ref()) {
1756                 assert_eq!(kv, pair);
1757             }
1758             assert_eq!(kvs.next(), None);
1759             assert_eq!(pairs.next(), None);
1760         }
1761         test(&map, size, Included(&0), Excluded(&size));
1762         test(&map, size, Unbounded, Excluded(&size));
1763         test(&map, size, Included(&0), Included(&(size - 1)));
1764         test(&map, size, Unbounded, Included(&(size - 1)));
1765         test(&map, size, Included(&0), Unbounded);
1766         test(&map, size, Unbounded, Unbounded);
1767     }
1768
1769     #[test]
1770     fn test_range() {
1771         let size = 200;
1772         let map: BTreeMap<_, _> = (0..size).map(|i| (i, i)).collect();
1773
1774         for i in 0..size {
1775             for j in i..size {
1776                 let mut kvs = map.range(Included(&i), Included(&j)).map(|(&k, &v)| (k, v));
1777                 let mut pairs = range_inclusive(i, j).map(|i| (i, i));
1778
1779                 for (kv, pair) in kvs.by_ref().zip(pairs.by_ref()) {
1780                     assert_eq!(kv, pair);
1781                 }
1782                 assert_eq!(kvs.next(), None);
1783                 assert_eq!(pairs.next(), None);
1784             }
1785         }
1786     }
1787
1788     #[test]
1789     fn test_entry(){
1790         let xs = [(1, 10), (2, 20), (3, 30), (4, 40), (5, 50), (6, 60)];
1791
1792         let mut map: BTreeMap<_, _> = xs.iter().cloned().collect();
1793
1794         // Existing key (insert)
1795         match map.entry(1) {
1796             Vacant(_) => unreachable!(),
1797             Occupied(mut view) => {
1798                 assert_eq!(view.get(), &10);
1799                 assert_eq!(view.insert(100), 10);
1800             }
1801         }
1802         assert_eq!(map.get(&1).unwrap(), &100);
1803         assert_eq!(map.len(), 6);
1804
1805
1806         // Existing key (update)
1807         match map.entry(2) {
1808             Vacant(_) => unreachable!(),
1809             Occupied(mut view) => {
1810                 let v = view.get_mut();
1811                 *v *= 10;
1812             }
1813         }
1814         assert_eq!(map.get(&2).unwrap(), &200);
1815         assert_eq!(map.len(), 6);
1816
1817         // Existing key (take)
1818         match map.entry(3) {
1819             Vacant(_) => unreachable!(),
1820             Occupied(view) => {
1821                 assert_eq!(view.remove(), 30);
1822             }
1823         }
1824         assert_eq!(map.get(&3), None);
1825         assert_eq!(map.len(), 5);
1826
1827
1828         // Inexistent key (insert)
1829         match map.entry(10) {
1830             Occupied(_) => unreachable!(),
1831             Vacant(view) => {
1832                 assert_eq!(*view.insert(1000), 1000);
1833             }
1834         }
1835         assert_eq!(map.get(&10).unwrap(), &1000);
1836         assert_eq!(map.len(), 6);
1837     }
1838 }
1839
1840
1841
1842
1843
1844
1845 #[cfg(test)]
1846 mod bench {
1847     use prelude::*;
1848     use std::rand::{weak_rng, Rng};
1849     use test::{Bencher, black_box};
1850
1851     use super::BTreeMap;
1852
1853     map_insert_rand_bench!{insert_rand_100,    100,    BTreeMap}
1854     map_insert_rand_bench!{insert_rand_10_000, 10_000, BTreeMap}
1855
1856     map_insert_seq_bench!{insert_seq_100,    100,    BTreeMap}
1857     map_insert_seq_bench!{insert_seq_10_000, 10_000, BTreeMap}
1858
1859     map_find_rand_bench!{find_rand_100,    100,    BTreeMap}
1860     map_find_rand_bench!{find_rand_10_000, 10_000, BTreeMap}
1861
1862     map_find_seq_bench!{find_seq_100,    100,    BTreeMap}
1863     map_find_seq_bench!{find_seq_10_000, 10_000, BTreeMap}
1864
1865     fn bench_iter(b: &mut Bencher, size: i32) {
1866         let mut map = BTreeMap::<i32, i32>::new();
1867         let mut rng = weak_rng();
1868
1869         for _ in 0..size {
1870             map.insert(rng.gen(), rng.gen());
1871         }
1872
1873         b.iter(|| {
1874             for entry in &map {
1875                 black_box(entry);
1876             }
1877         });
1878     }
1879
1880     #[bench]
1881     pub fn iter_20(b: &mut Bencher) {
1882         bench_iter(b, 20);
1883     }
1884
1885     #[bench]
1886     pub fn iter_1000(b: &mut Bencher) {
1887         bench_iter(b, 1000);
1888     }
1889
1890     #[bench]
1891     pub fn iter_100000(b: &mut Bencher) {
1892         bench_iter(b, 100000);
1893     }
1894 }