]> git.lizzy.rs Git - rust.git/commitdiff
Simplify HashMap Bucket interface
authorarthurprs <arthurprs@gmail.com>
Wed, 15 Mar 2017 22:26:27 +0000 (23:26 +0100)
committerarthurprs <arthurprs@gmail.com>
Tue, 4 Apr 2017 20:43:27 +0000 (22:43 +0200)
* Store capacity_mask instead of capacity
* Move bucket index into RawBucket
* Bucket index is now always within [0..table_capacity)
* Clone RawTable using RawBucket
* Simplify iterators by moving logic into RawBuckets
* Make retain aware of the number of elements

src/libstd/collections/hash/map.rs
src/libstd/collections/hash/table.rs

index 57332170081465d74afdbe1a1c1269d58d668c97..a06299eaefe0ad47ac8068c65747bb1396fdbd5d 100644 (file)
@@ -472,7 +472,7 @@ fn pop_internal<K, V>(starting_bucket: FullBucketMut<K, V>)
     }
 
     // Now we've done all our shifting. Return the value we grabbed earlier.
-    (retkey, retval, gap.into_bucket().into_table())
+    (retkey, retval, gap.into_table())
 }
 
 /// Perform robin hood bucket stealing at the given `bucket`. You must
@@ -485,14 +485,14 @@ fn robin_hood<'a, K: 'a, V: 'a>(bucket: FullBucketMut<'a, K, V>,
                                 mut key: K,
                                 mut val: V)
                                 -> FullBucketMut<'a, K, V> {
-    let start_index = bucket.index();
     let size = bucket.table().size();
-    // Save the *starting point*.
-    let mut bucket = bucket.stash();
+    let raw_capacity = bucket.table().capacity();
     // There can be at most `size - dib` buckets to displace, because
     // in the worst case, there are `size` elements and we already are
     // `displacement` buckets away from the initial one.
-    let idx_end = start_index + size - bucket.displacement();
+    let idx_end = (bucket.index() + size - bucket.displacement()) % raw_capacity;
+    // Save the *starting point*.
+    let mut bucket = bucket.stash();
 
     loop {
         let (old_hash, old_key, old_val) = bucket.replace(hash, key, val);
@@ -568,11 +568,8 @@ fn search_mut<'a, Q: ?Sized>(&'a mut self, q: &Q) -> InternalEntry<K, V, &'a mut
     // The caller should ensure that invariants by Robin Hood Hashing hold
     // and that there's space in the underlying table.
     fn insert_hashed_ordered(&mut self, hash: SafeHash, k: K, v: V) {
-        let raw_cap = self.raw_capacity();
         let mut buckets = Bucket::new(&mut self.table, hash);
-        // note that buckets.index() keeps increasing
-        // even if the pointer wraps back to the first bucket.
-        let limit_bucket = buckets.index() + raw_cap;
+        let start_index = buckets.index();
 
         loop {
             // We don't need to compare hashes for value swap.
@@ -585,7 +582,7 @@ fn insert_hashed_ordered(&mut self, hash: SafeHash, k: K, v: V) {
                 Full(b) => b.into_bucket(),
             };
             buckets.next();
-            debug_assert!(buckets.index() < limit_bucket);
+            debug_assert!(buckets.index() != start_index);
         }
     }
 }
@@ -1244,24 +1241,25 @@ pub fn remove<Q: ?Sized>(&mut self, k: &Q) -> Option<V>
     pub fn retain<F>(&mut self, mut f: F)
         where F: FnMut(&K, &mut V) -> bool
     {
-        if self.table.capacity() == 0 || self.table.size() == 0 {
+        if self.table.size() == 0 {
             return;
         }
+        let mut elems_left = self.table.size();
         let mut bucket = Bucket::head_bucket(&mut self.table);
         bucket.prev();
-        let tail = bucket.index();
-        loop {
+        let start_index = bucket.index();
+        while elems_left != 0 {
             bucket = match bucket.peek() {
                 Full(mut full) => {
+                    elems_left -= 1;
                     let should_remove = {
                         let (k, v) = full.read_mut();
                         !f(k, v)
                     };
                     if should_remove {
-                        let prev_idx = full.index();
                         let prev_raw = full.raw();
                         let (_, _, t) = pop_internal(full);
-                        Bucket::new_from(prev_raw, prev_idx, t)
+                        Bucket::new_from(prev_raw, t)
                     } else {
                         full.into_bucket()
                     }
@@ -1271,9 +1269,7 @@ pub fn retain<F>(&mut self, mut f: F)
                 }
             };
             bucket.prev();  // reverse iteration
-            if bucket.index() == tail {
-                break;
-            }
+            debug_assert!(elems_left == 0 || bucket.index() != start_index);
         }
     }
 }
index da5fb1a47333ea1757bfa47845fec5baeca9324f..9623706548b322d32c9e2a887e92cf6dbedd810d 100644 (file)
@@ -113,7 +113,7 @@ fn ptr(&self) -> *mut HashUint {
 /// when the RawTable is created and is accessible with the `tag` and `set_tag`
 /// functions.
 pub struct RawTable<K, V> {
-    capacity: usize,
+    capacity_mask: usize,
     size: usize,
     hashes: TaggedHashUintPtr,
 
@@ -125,10 +125,13 @@ pub struct RawTable<K, V> {
 unsafe impl<K: Send, V: Send> Send for RawTable<K, V> {}
 unsafe impl<K: Sync, V: Sync> Sync for RawTable<K, V> {}
 
+// An unsafe view of a RawTable bucket
+// Valid indexes are within [0..table_capacity)
 pub struct RawBucket<K, V> {
-    hash: *mut HashUint,
+    hash_start: *mut HashUint,
     // We use *const to ensure covariance with respect to K and V
-    pair: *const (K, V),
+    pair_start: *const (K, V),
+    idx: usize,
     _marker: marker::PhantomData<(K, V)>,
 }
 
@@ -141,7 +144,6 @@ fn clone(&self) -> RawBucket<K, V> {
 
 pub struct Bucket<K, V, M> {
     raw: RawBucket<K, V>,
-    idx: usize,
     table: M,
 }
 
@@ -154,13 +156,11 @@ fn clone(&self) -> Bucket<K, V, M> {
 
 pub struct EmptyBucket<K, V, M> {
     raw: RawBucket<K, V>,
-    idx: usize,
     table: M,
 }
 
 pub struct FullBucket<K, V, M> {
     raw: RawBucket<K, V>,
-    idx: usize,
     table: M,
 }
 
@@ -232,13 +232,17 @@ fn can_alias_safehash_as_hash() {
     assert_eq!(size_of::<SafeHash>(), size_of::<HashUint>())
 }
 
+// RawBucket methods are unsafe as it's possible to
+// make a RawBucket point to invalid memory using safe code.
 impl<K, V> RawBucket<K, V> {
-    unsafe fn offset(self, count: isize) -> RawBucket<K, V> {
-        RawBucket {
-            hash: self.hash.offset(count),
-            pair: self.pair.offset(count),
-            _marker: marker::PhantomData,
-        }
+    unsafe fn hash(&self) -> *mut HashUint {
+        self.hash_start.offset(self.idx as isize)
+    }
+    unsafe fn pair(&self) -> *mut (K, V) {
+        self.pair_start.offset(self.idx as isize) as *mut (K, V)
+    }
+    unsafe fn hash_pair(&self) -> (*mut HashUint, *mut (K, V)) {
+        (self.hash(), self.pair())
     }
 }
 
@@ -258,7 +262,7 @@ pub fn into_table(self) -> M {
     }
     /// Get the raw index.
     pub fn index(&self) -> usize {
-        self.idx
+        self.raw.idx
     }
     /// Get the raw bucket.
     pub fn raw(&self) -> RawBucket<K, V> {
@@ -280,7 +284,7 @@ pub fn table_mut(&mut self) -> &mut M {
 impl<K, V, M> Bucket<K, V, M> {
     /// Get the raw index.
     pub fn index(&self) -> usize {
-        self.idx
+        self.raw.idx
     }
     /// get the table.
     pub fn into_table(self) -> M {
@@ -331,12 +335,11 @@ pub fn new(table: M, hash: SafeHash) -> Bucket<K, V, M> {
         Bucket::at_index(table, hash.inspect() as usize)
     }
 
-    pub fn new_from(r: RawBucket<K, V>, i: usize, t: M)
+    pub fn new_from(r: RawBucket<K, V>, t: M)
         -> Bucket<K, V, M>
     {
         Bucket {
             raw: r,
-            idx: i,
             table: t,
         }
     }
@@ -346,18 +349,16 @@ pub fn at_index(table: M, ib_index: usize) -> Bucket<K, V, M> {
         // This is an uncommon case though, so avoid it in release builds.
         debug_assert!(table.capacity() > 0,
                       "Table should have capacity at this point");
-        let ib_index = ib_index & (table.capacity() - 1);
+        let ib_index = ib_index & table.capacity_mask;
         Bucket {
-            raw: unsafe { table.first_bucket_raw().offset(ib_index as isize) },
-            idx: ib_index,
+            raw: table.raw_bucket_at(ib_index),
             table: table,
         }
     }
 
     pub fn first(table: M) -> Bucket<K, V, M> {
         Bucket {
-            raw: table.first_bucket_raw(),
-            idx: 0,
+            raw: table.raw_bucket_at(0),
             table: table,
         }
     }
@@ -401,48 +402,30 @@ pub fn head_bucket(table: M) -> Bucket<K, V, M> {
     /// the appropriate types to call most of the other functions in
     /// this module.
     pub fn peek(self) -> BucketState<K, V, M> {
-        match unsafe { *self.raw.hash } {
+        match unsafe { *self.raw.hash() } {
             EMPTY_BUCKET => {
                 Empty(EmptyBucket {
                     raw: self.raw,
-                    idx: self.idx,
                     table: self.table,
                 })
             }
             _ => {
                 Full(FullBucket {
                     raw: self.raw,
-                    idx: self.idx,
                     table: self.table,
                 })
             }
         }
     }
 
-    /// Modifies the bucket pointer in place to make it point to the next slot.
+    /// Modifies the bucket in place to make it point to the next slot.
     pub fn next(&mut self) {
-        self.idx += 1;
-        let range = self.table.capacity();
-        // This code is branchless thanks to a conditional move.
-        let dist = if self.idx & (range - 1) == 0 {
-            1 - range as isize
-        } else {
-            1
-        };
-        unsafe {
-            self.raw = self.raw.offset(dist);
-        }
+        self.raw.idx = self.raw.idx.wrapping_add(1) & self.table.capacity_mask;
     }
 
-    /// Modifies the bucket pointer in place to make it point to the previous slot.
+    /// Modifies the bucket in place to make it point to the previous slot.
     pub fn prev(&mut self) {
-        let range = self.table.capacity();
-        let new_idx = self.idx.wrapping_sub(1) & (range - 1);
-        let dist = (new_idx as isize).wrapping_sub(self.idx as isize);
-        self.idx = new_idx;
-        unsafe {
-            self.raw = self.raw.offset(dist);
-        }
+        self.raw.idx = self.raw.idx.wrapping_sub(1) & self.table.capacity_mask;
     }
 }
 
@@ -458,7 +441,6 @@ pub fn next(self) -> Bucket<K, V, M> {
     pub fn into_bucket(self) -> Bucket<K, V, M> {
         Bucket {
             raw: self.raw,
-            idx: self.idx,
             table: self.table,
         }
     }
@@ -466,7 +448,6 @@ pub fn into_bucket(self) -> Bucket<K, V, M> {
     pub fn gap_peek(self) -> Result<GapThenFull<K, V, M>, Bucket<K, V, M>> {
         let gap = EmptyBucket {
             raw: self.raw,
-            idx: self.idx,
             table: (),
         };
 
@@ -494,15 +475,14 @@ impl<K, V, M> EmptyBucket<K, V, M>
     /// Use `make_hash` to construct a `SafeHash` to pass to this function.
     pub fn put(mut self, hash: SafeHash, key: K, value: V) -> FullBucket<K, V, M> {
         unsafe {
-            *self.raw.hash = hash.inspect();
-            ptr::write(self.raw.pair as *mut (K, V), (key, value));
+            *self.raw.hash() = hash.inspect();
+            ptr::write(self.raw.pair(), (key, value));
 
             self.table.borrow_table_mut().size += 1;
         }
 
         FullBucket {
             raw: self.raw,
-            idx: self.idx,
             table: self.table,
         }
     }
@@ -510,15 +490,14 @@ pub fn put(mut self, hash: SafeHash, key: K, value: V) -> FullBucket<K, V, M> {
     /// Puts given key, remain value uninitialized.
     /// It is only used for inplacement insertion.
     pub unsafe fn put_key(mut self, hash: SafeHash, key: K) -> FullBucket<K, V, M> {
-        *self.raw.hash = hash.inspect();
-        let pair_mut = self.raw.pair as *mut (K, V);
-        ptr::write(&mut (*pair_mut).0, key);
+        *self.raw.hash() = hash.inspect();
+        let pair_ptr = self.raw.pair();
+        ptr::write(&mut (*pair_ptr).0, key);
 
         self.table.borrow_table_mut().size += 1;
 
         FullBucket {
             raw: self.raw,
-            idx: self.idx,
             table: self.table,
         }
     }
@@ -536,7 +515,6 @@ pub fn next(self) -> Bucket<K, V, M> {
     pub fn into_bucket(self) -> Bucket<K, V, M> {
         Bucket {
             raw: self.raw,
-            idx: self.idx,
             table: self.table,
         }
     }
@@ -546,7 +524,6 @@ pub fn into_bucket(self) -> Bucket<K, V, M> {
     pub fn stash(self) -> FullBucket<K, V, Self> {
         FullBucket {
             raw: self.raw,
-            idx: self.idx,
             table: self,
         }
     }
@@ -560,17 +537,20 @@ pub fn displacement(&self) -> usize {
         // Calculates the distance one has to travel when going from
         // `hash mod capacity` onwards to `idx mod capacity`, wrapping around
         // if the destination is not reached before the end of the table.
-        (self.idx.wrapping_sub(self.hash().inspect() as usize)) & (self.table.capacity() - 1)
+        (self.raw.idx.wrapping_sub(self.hash().inspect() as usize)) & self.table.capacity_mask
     }
 
     #[inline]
     pub fn hash(&self) -> SafeHash {
-        unsafe { SafeHash { hash: *self.raw.hash } }
+        unsafe { SafeHash { hash: *self.raw.hash() } }
     }
 
     /// Gets references to the key and value at a given index.
     pub fn read(&self) -> (&K, &V) {
-        unsafe { (&(*self.raw.pair).0, &(*self.raw.pair).1) }
+        unsafe {
+            let pair_ptr = self.raw.pair();
+            (&(*pair_ptr).0, &(*pair_ptr).1)
+        }
     }
 }
 
@@ -586,11 +566,10 @@ pub fn take(mut self) -> (EmptyBucket<K, V, &'t mut RawTable<K, V>>, K, V) {
         self.table.size -= 1;
 
         unsafe {
-            *self.raw.hash = EMPTY_BUCKET;
-            let (k, v) = ptr::read(self.raw.pair);
+            *self.raw.hash() = EMPTY_BUCKET;
+            let (k, v) = ptr::read(self.raw.pair());
             (EmptyBucket {
                  raw: self.raw,
-                 idx: self.idx,
                  table: self.table,
              },
             k,
@@ -604,9 +583,9 @@ pub fn take(mut self) -> (EmptyBucket<K, V, &'t mut RawTable<K, V>>, K, V) {
     pub unsafe fn remove_key(&mut self) {
         self.table.size -= 1;
 
-        *self.raw.hash = EMPTY_BUCKET;
-        let pair_mut = self.raw.pair as *mut (K, V);
-        ptr::drop_in_place(&mut (*pair_mut).0); // only drop key
+        *self.raw.hash() = EMPTY_BUCKET;
+        let pair_ptr = self.raw.pair();
+        ptr::drop_in_place(&mut (*pair_ptr).0); // only drop key
     }
 }
 
@@ -617,8 +596,8 @@ impl<K, V, M> FullBucket<K, V, M>
 {
     pub fn replace(&mut self, h: SafeHash, k: K, v: V) -> (SafeHash, K, V) {
         unsafe {
-            let old_hash = ptr::replace(self.raw.hash as *mut SafeHash, h);
-            let (old_key, old_val) = ptr::replace(self.raw.pair as *mut (K, V), (k, v));
+            let old_hash = ptr::replace(self.raw.hash() as *mut SafeHash, h);
+            let (old_key, old_val) = ptr::replace(self.raw.pair(), (k, v));
 
             (old_hash, old_key, old_val)
         }
@@ -630,8 +609,10 @@ impl<K, V, M> FullBucket<K, V, M>
 {
     /// Gets mutable references to the key and value at a given index.
     pub fn read_mut(&mut self) -> (&mut K, &mut V) {
-        let pair_mut = self.raw.pair as *mut (K, V);
-        unsafe { (&mut (*pair_mut).0, &mut (*pair_mut).1) }
+        unsafe {
+            let pair_ptr = self.raw.pair();
+            (&mut (*pair_ptr).0, &mut (*pair_ptr).1)
+        }
     }
 }
 
@@ -644,7 +625,10 @@ impl<'t, K, V, M> FullBucket<K, V, M>
     /// in exchange for this, the returned references have a longer lifetime
     /// than the references returned by `read()`.
     pub fn into_refs(self) -> (&'t K, &'t V) {
-        unsafe { (&(*self.raw.pair).0, &(*self.raw.pair).1) }
+        unsafe {
+            let pair_ptr = self.raw.pair();
+            (&(*pair_ptr).0, &(*pair_ptr).1)
+        }
     }
 }
 
@@ -654,8 +638,10 @@ impl<'t, K, V, M> FullBucket<K, V, M>
     /// This works similarly to `into_refs`, exchanging a bucket state
     /// for mutable references into the table.
     pub fn into_mut_refs(self) -> (&'t mut K, &'t mut V) {
-        let pair_mut = self.raw.pair as *mut (K, V);
-        unsafe { (&mut (*pair_mut).0, &mut (*pair_mut).1) }
+        unsafe {
+            let pair_ptr = self.raw.pair();
+            (&mut (*pair_ptr).0, &mut (*pair_ptr).1)
+        }
     }
 }
 
@@ -667,22 +653,23 @@ pub fn full(&self) -> &FullBucket<K, V, M> {
         &self.full
     }
 
-    pub fn into_bucket(self) -> Bucket<K, V, M> {
-        self.full.into_bucket()
+    pub fn into_table(self) -> M {
+        self.full.into_table()
     }
 
     pub fn shift(mut self) -> Result<GapThenFull<K, V, M>, Bucket<K, V, M>> {
         unsafe {
-            *self.gap.raw.hash = mem::replace(&mut *self.full.raw.hash, EMPTY_BUCKET);
-            ptr::copy_nonoverlapping(self.full.raw.pair, self.gap.raw.pair as *mut (K, V), 1);
+            let (gap_hash, gap_pair) = self.gap.raw.hash_pair();
+            let (full_hash, full_pair) = self.full.raw.hash_pair();
+            *gap_hash = mem::replace(&mut *full_hash, EMPTY_BUCKET);
+            ptr::copy_nonoverlapping(full_pair, gap_pair, 1);
         }
 
-        let FullBucket { raw: prev_raw, idx: prev_idx, .. } = self.full;
+        let FullBucket { raw: prev_raw, .. } = self.full;
 
         match self.full.next().peek() {
             Full(bucket) => {
                 self.gap.raw = prev_raw;
-                self.gap.idx = prev_idx;
 
                 self.full = bucket;
 
@@ -761,7 +748,7 @@ unsafe fn new_uninitialized(capacity: usize) -> RawTable<K, V> {
         if capacity == 0 {
             return RawTable {
                 size: 0,
-                capacity: 0,
+                capacity_mask: capacity.wrapping_sub(1),
                 hashes: TaggedHashUintPtr::new(EMPTY as *mut HashUint),
                 marker: marker::PhantomData,
             };
@@ -801,25 +788,27 @@ unsafe fn new_uninitialized(capacity: usize) -> RawTable<K, V> {
         let hashes = buffer.offset(hash_offset as isize) as *mut HashUint;
 
         RawTable {
-            capacity: capacity,
+            capacity_mask: capacity.wrapping_sub(1),
             size: 0,
             hashes: TaggedHashUintPtr::new(hashes),
             marker: marker::PhantomData,
         }
     }
 
-    fn first_bucket_raw(&self) -> RawBucket<K, V> {
-        let hashes_size = self.capacity * size_of::<HashUint>();
-        let pairs_size = self.capacity * size_of::<(K, V)>();
+    fn raw_bucket_at(&self, index: usize) -> RawBucket<K, V> {
+        let hashes_size = self.capacity() * size_of::<HashUint>();
+        let pairs_size = self.capacity() * size_of::<(K, V)>();
 
-        let buffer = self.hashes.ptr() as *mut u8;
         let (pairs_offset, _, oflo) =
             calculate_offsets(hashes_size, pairs_size, align_of::<(K, V)>());
         debug_assert!(!oflo, "capacity overflow");
+
+        let buffer = self.hashes.ptr() as *mut u8;
         unsafe {
             RawBucket {
-                hash: self.hashes.ptr(),
-                pair: buffer.offset(pairs_offset as isize) as *const _,
+                hash_start: buffer as *mut HashUint,
+                pair_start: buffer.offset(pairs_offset as isize) as *const (K, V),
+                idx: index,
                 _marker: marker::PhantomData,
             }
         }
@@ -837,7 +826,7 @@ pub fn new(capacity: usize) -> RawTable<K, V> {
 
     /// The hashtable's capacity, similar to a vector's.
     pub fn capacity(&self) -> usize {
-        self.capacity
+        self.capacity_mask.wrapping_add(1)
     }
 
     /// The number of elements ever `put` in the hashtable, minus the number
@@ -848,8 +837,8 @@ pub fn size(&self) -> usize {
 
     fn raw_buckets(&self) -> RawBuckets<K, V> {
         RawBuckets {
-            raw: self.first_bucket_raw(),
-            hashes_end: unsafe { self.hashes.ptr().offset(self.capacity as isize) },
+            raw: self.raw_bucket_at(0),
+            elems_left: self.size,
             marker: marker::PhantomData,
         }
     }
@@ -857,25 +846,23 @@ fn raw_buckets(&self) -> RawBuckets<K, V> {
     pub fn iter(&self) -> Iter<K, V> {
         Iter {
             iter: self.raw_buckets(),
-            elems_left: self.size(),
         }
     }
 
     pub fn iter_mut(&mut self) -> IterMut<K, V> {
         IterMut {
             iter: self.raw_buckets(),
-            elems_left: self.size(),
             _marker: marker::PhantomData,
         }
     }
 
     pub fn into_iter(self) -> IntoIter<K, V> {
-        let RawBuckets { raw, hashes_end, .. } = self.raw_buckets();
+        let RawBuckets { raw, elems_left, .. } = self.raw_buckets();
         // Replace the marker regardless of lifetime bounds on parameters.
         IntoIter {
             iter: RawBuckets {
                 raw: raw,
-                hashes_end: hashes_end,
+                elems_left: elems_left,
                 marker: marker::PhantomData,
             },
             table: self,
@@ -883,12 +870,12 @@ pub fn into_iter(self) -> IntoIter<K, V> {
     }
 
     pub fn drain(&mut self) -> Drain<K, V> {
-        let RawBuckets { raw, hashes_end, .. } = self.raw_buckets();
+        let RawBuckets { raw, elems_left, .. } = self.raw_buckets();
         // Replace the marker regardless of lifetime bounds on parameters.
         Drain {
             iter: RawBuckets {
                 raw: raw,
-                hashes_end: hashes_end,
+                elems_left: elems_left,
                 marker: marker::PhantomData,
             },
             table: unsafe { Shared::new(self) },
@@ -900,18 +887,16 @@ pub fn drain(&mut self) -> Drain<K, V> {
     /// state and should only be used for dropping the table's remaining
     /// entries. It's used in the implementation of Drop.
     unsafe fn rev_drop_buckets(&mut self) {
-        let first_raw = self.first_bucket_raw();
-        let mut raw = first_raw.offset(self.capacity as isize);
+        // initialize the raw bucket past the end of the table
+        let mut raw = self.raw_bucket_at(self.capacity());
         let mut elems_left = self.size;
 
         while elems_left != 0 {
-            debug_assert!(raw.hash != first_raw.hash);
+            raw.idx -= 1;
 
-            raw = raw.offset(-1);
-
-            if *raw.hash != EMPTY_BUCKET {
+            if *raw.hash() != EMPTY_BUCKET {
                 elems_left -= 1;
-                ptr::drop_in_place(raw.pair as *mut (K, V));
+                ptr::drop_in_place(raw.pair());
             }
         }
     }
@@ -931,7 +916,7 @@ pub fn tag(&self) -> bool {
 /// this interface is safe, it's not used outside this module.
 struct RawBuckets<'a, K, V> {
     raw: RawBucket<K, V>,
-    hashes_end: *mut HashUint,
+    elems_left: usize,
 
     // Strictly speaking, this should be &'a (K,V), but that would
     // require that K:'a, and we often use RawBuckets<'static...> for
@@ -946,7 +931,7 @@ impl<'a, K, V> Clone for RawBuckets<'a, K, V> {
     fn clone(&self) -> RawBuckets<'a, K, V> {
         RawBuckets {
             raw: self.raw,
-            hashes_end: self.hashes_end,
+            elems_left: self.elems_left,
             marker: marker::PhantomData,
         }
     }
@@ -957,25 +942,36 @@ impl<'a, K, V> Iterator for RawBuckets<'a, K, V> {
     type Item = RawBucket<K, V>;
 
     fn next(&mut self) -> Option<RawBucket<K, V>> {
-        while self.raw.hash != self.hashes_end {
+        if self.elems_left == 0 {
+            return None;
+        }
+
+        loop {
             unsafe {
-                // We are swapping out the pointer to a bucket and replacing
-                // it with the pointer to the next one.
-                let prev = ptr::replace(&mut self.raw, self.raw.offset(1));
-                if *prev.hash != EMPTY_BUCKET {
-                    return Some(prev);
+                let item = self.raw;
+                self.raw.idx += 1;
+                if *item.hash() != EMPTY_BUCKET {
+                    self.elems_left -= 1;
+                    return Some(item);
                 }
             }
         }
+    }
+
+    fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
+        (self.elems_left, Some(self.elems_left))
+    }
+}
 
-        None
+impl<'a, K, V> ExactSizeIterator for RawBuckets<'a, K, V> {
+    fn len(&self) -> usize {
+        self.elems_left
     }
 }
 
 /// Iterator over shared references to entries in a table.
 pub struct Iter<'a, K: 'a, V: 'a> {
     iter: RawBuckets<'a, K, V>,
-    elems_left: usize,
 }
 
 unsafe impl<'a, K: Sync, V: Sync> Sync for Iter<'a, K, V> {}
@@ -986,16 +982,13 @@ impl<'a, K, V> Clone for Iter<'a, K, V> {
     fn clone(&self) -> Iter<'a, K, V> {
         Iter {
             iter: self.iter.clone(),
-            elems_left: self.elems_left,
         }
     }
 }
 
-
 /// Iterator over mutable references to entries in a table.
 pub struct IterMut<'a, K: 'a, V: 'a> {
     iter: RawBuckets<'a, K, V>,
-    elems_left: usize,
     // To ensure invariance with respect to V
     _marker: marker::PhantomData<&'a mut V>,
 }
@@ -1009,7 +1002,6 @@ impl<'a, K: 'a, V: 'a> IterMut<'a, K, V> {
     pub fn iter(&self) -> Iter<K, V> {
         Iter {
             iter: self.iter.clone(),
-            elems_left: self.elems_left,
         }
     }
 }
@@ -1027,7 +1019,6 @@ impl<K, V> IntoIter<K, V> {
     pub fn iter(&self) -> Iter<K, V> {
         Iter {
             iter: self.iter.clone(),
-            elems_left: self.table.size,
         }
     }
 }
@@ -1044,11 +1035,8 @@ unsafe impl<'a, K: Send, V: Send> Send for Drain<'a, K, V> {}
 
 impl<'a, K, V> Drain<'a, K, V> {
     pub fn iter(&self) -> Iter<K, V> {
-        unsafe {
-            Iter {
-                iter: self.iter.clone(),
-                elems_left: (**self.table).size,
-            }
+        Iter {
+            iter: self.iter.clone(),
         }
     }
 }
@@ -1057,19 +1045,20 @@ impl<'a, K, V> Iterator for Iter<'a, K, V> {
     type Item = (&'a K, &'a V);
 
     fn next(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a V)> {
-        self.iter.next().map(|bucket| {
-            self.elems_left -= 1;
-            unsafe { (&(*bucket.pair).0, &(*bucket.pair).1) }
+        self.iter.next().map(|raw| unsafe {
+            let pair_ptr = raw.pair();
+            (&(*pair_ptr).0, &(*pair_ptr).1)
         })
     }
 
     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
-        (self.elems_left, Some(self.elems_left))
+        self.iter.size_hint()
     }
 }
+
 impl<'a, K, V> ExactSizeIterator for Iter<'a, K, V> {
     fn len(&self) -> usize {
-        self.elems_left
+        self.iter.len()
     }
 }
 
@@ -1077,20 +1066,20 @@ impl<'a, K, V> Iterator for IterMut<'a, K, V> {
     type Item = (&'a K, &'a mut V);
 
     fn next(&mut self) -> Option<(&'a K, &'a mut V)> {
-        self.iter.next().map(|bucket| {
-            self.elems_left -= 1;
-            let pair_mut = bucket.pair as *mut (K, V);
-            unsafe { (&(*pair_mut).0, &mut (*pair_mut).1) }
+        self.iter.next().map(|raw| unsafe {
+            let pair_ptr = raw.pair();
+            (&(*pair_ptr).0, &mut (*pair_ptr).1)
         })
     }
 
     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
-        (self.elems_left, Some(self.elems_left))
+        self.iter.size_hint()
     }
 }
+
 impl<'a, K, V> ExactSizeIterator for IterMut<'a, K, V> {
     fn len(&self) -> usize {
-        self.elems_left
+        self.iter.len()
     }
 }
 
@@ -1098,23 +1087,23 @@ impl<K, V> Iterator for IntoIter<K, V> {
     type Item = (SafeHash, K, V);
 
     fn next(&mut self) -> Option<(SafeHash, K, V)> {
-        self.iter.next().map(|bucket| {
+        self.iter.next().map(|raw| {
             self.table.size -= 1;
             unsafe {
-                let (k, v) = ptr::read(bucket.pair);
-                (SafeHash { hash: *bucket.hash }, k, v)
+                let (k, v) = ptr::read(raw.pair());
+                (SafeHash { hash: *raw.hash() }, k, v)
             }
         })
     }
 
     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
-        let size = self.table.size();
-        (size, Some(size))
+        self.iter.size_hint()
     }
 }
+
 impl<K, V> ExactSizeIterator for IntoIter<K, V> {
     fn len(&self) -> usize {
-        self.table.size()
+        self.iter().len()
     }
 }
 
@@ -1123,23 +1112,21 @@ impl<'a, K, V> Iterator for Drain<'a, K, V> {
 
     #[inline]
     fn next(&mut self) -> Option<(SafeHash, K, V)> {
-        self.iter.next().map(|bucket| {
-            unsafe {
-                (*self.table.as_mut_ptr()).size -= 1;
-                let (k, v) = ptr::read(bucket.pair);
-                (SafeHash { hash: ptr::replace(bucket.hash, EMPTY_BUCKET) }, k, v)
-            }
+        self.iter.next().map(|raw| unsafe {
+            (*self.table.as_mut_ptr()).size -= 1;
+            let (k, v) = ptr::read(raw.pair());
+            (SafeHash { hash: ptr::replace(&mut *raw.hash(), EMPTY_BUCKET) }, k, v)
         })
     }
 
     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
-        let size = unsafe { (**self.table).size() };
-        (size, Some(size))
+        self.iter.size_hint()
     }
 }
+
 impl<'a, K, V> ExactSizeIterator for Drain<'a, K, V> {
     fn len(&self) -> usize {
-        unsafe { (**self.table).size() }
+        self.iter.len()
     }
 }
 
@@ -1152,30 +1139,21 @@ fn drop(&mut self) {
 impl<K: Clone, V: Clone> Clone for RawTable<K, V> {
     fn clone(&self) -> RawTable<K, V> {
         unsafe {
-            let mut new_ht = RawTable::new_uninitialized(self.capacity());
-
-            {
-                let cap = self.capacity();
-                let mut new_buckets = Bucket::first(&mut new_ht);
-                let mut buckets = Bucket::first(self);
-                while buckets.index() != cap {
-                    match buckets.peek() {
-                        Full(full) => {
-                            let (h, k, v) = {
-                                let (k, v) = full.read();
-                                (full.hash(), k.clone(), v.clone())
-                            };
-                            *new_buckets.raw.hash = h.inspect();
-                            ptr::write(new_buckets.raw.pair as *mut (K, V), (k, v));
-                        }
-                        Empty(..) => {
-                            *new_buckets.raw.hash = EMPTY_BUCKET;
-                        }
-                    }
-                    new_buckets.next();
-                    buckets.next();
+            let cap = self.capacity();
+            let mut new_ht = RawTable::new_uninitialized(cap);
+
+            let mut new_buckets = new_ht.raw_bucket_at(0);
+            let mut buckets = self.raw_bucket_at(0);
+            while buckets.idx < cap {
+                *new_buckets.hash() = *buckets.hash();
+                if *new_buckets.hash() != EMPTY_BUCKET {
+                    let pair_ptr = buckets.pair();
+                    let kv = ((*pair_ptr).0.clone(), (*pair_ptr).1.clone());
+                    ptr::write(new_buckets.pair(), kv);
                 }
-            };
+                buckets.idx += 1;
+                new_buckets.idx += 1;
+            }
 
             new_ht.size = self.size();
 
@@ -1186,7 +1164,7 @@ fn clone(&self) -> RawTable<K, V> {
 
 unsafe impl<#[may_dangle] K, #[may_dangle] V> Drop for RawTable<K, V> {
     fn drop(&mut self) {
-        if self.capacity == 0 {
+        if self.capacity() == 0 {
             return;
         }
 
@@ -1202,8 +1180,8 @@ fn drop(&mut self) {
             }
         }
 
-        let hashes_size = self.capacity * size_of::<HashUint>();
-        let pairs_size = self.capacity * size_of::<(K, V)>();
+        let hashes_size = self.capacity() * size_of::<HashUint>();
+        let pairs_size = self.capacity() * size_of::<(K, V)>();
         let (align, _, size, oflo) = calculate_allocation(hashes_size,
                                                           align_of::<HashUint>(),
                                                           pairs_size,