为什么std::set中同时存在key_type与value_type两种类型定义？

这是C++标准库为了统一所有关联容器的接口规范特意设计的，并不是冗余定义，核心价值体现在泛型编程的通用性上：

• 对齐所有关联容器的接口约定
  C++标准把std::set、std::map、std::multiset、std::multimap都归为关联容器类别，要求所有这个类别的容器都必须提供key_type（键的类型）、value_type（容器存储元素的类型）这两个成员类型。对于std::map这类键值分离的容器，二者的区别非常明确：比如std::map<int, std::string>的key_type是int，value_type是std::pair<const int, std::string>。而std::set的特性是存储的元素本身就是排序用的键，所以才会出现key_type和value_type完全一致的情况，只是统一接口下的特殊场景，不是多余设计。
• 避免泛型代码做不必要的特化适配
  如果所有关联容器都有统一的成员类型定义，写泛型逻辑的时候就不需要为std::set单独做分支处理，一套代码可以兼容所有关联容器。举个简单的例子：

// 通用的键存在性校验模板，同时支持所有关联容器
template <typename AssociativeContainer>
bool has_key(const AssociativeContainer& container, const typename AssociativeContainer::key_type& key) {
    return container.find(key) != container.end();
}

// 不用做任何修改，既可以传入std::set，也可以传入std::map
std::set<int> num_set = {1,2,3};
has_key(num_set, 2); // 正常编译运行

std::map<int, std::string> num_map = {{1, "one"}, {2, "two"}};
has_key(num_map, 2); // 同样正常编译运行

如果std::set删掉了其中一个类型定义，上面这种通用泛型代码就无法兼容std::set，必须单独写特化版本，反而会大大增加泛型代码的开发和维护成本。

• 保证历史代码的向后兼容性
  这套接口规范从C++98标准发布起就已经确定，二十多年来有大量现有代码依赖std::set的这两个成员类型做编译期类型推导、校验，如果标准直接删掉其中一个，会导致海量的历史代码无法编译，这是标准绝对不会做的破坏性变更。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Yves