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C#中數(shù)組Array，ArrayList，泛型List詳細(xì)對(duì)比

 更新時(shí)間：2016年06月17日 10:03:18   投稿：hebedich  
關(guān)于數(shù)組Array，ArrayList，泛型List，簡(jiǎn)單的說(shuō)數(shù)組就是值對(duì)象,它存儲(chǔ)數(shù)據(jù)元素類(lèi)型的值的一系列位置.Arraylist和list可以提供添加,刪除,等操作的數(shù)據(jù). 具體如何進(jìn)行選擇使用呢，我們來(lái)詳細(xì)探討下

在C#中數(shù)組Array，ArrayList，泛型List都能夠存儲(chǔ)一組對(duì)象，但是在開(kāi)發(fā)中根本不知道用哪個(gè)性能最高，下面我們慢慢分析分析。

一、數(shù)組Array

數(shù)組是一個(gè)存儲(chǔ)相同類(lèi)型元素的固定大小的順序集合。數(shù)組是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的集合，通常認(rèn)為數(shù)組是一個(gè)同一類(lèi)型變量的集合。

Array 類(lèi)是 C# 中所有數(shù)組的基類(lèi)，它是在 System 命名空間中定義。

數(shù)組在內(nèi)存中是連續(xù)存儲(chǔ)的，所以它的索引速度非?？?，而且賦值與修改元素也非常簡(jiǎn)單。

Array數(shù)組具體用法：

using System;

namespace WebApp
{
  class Program
  {
    static void Main(string[] args)
    {
      //System.Array
      //1、數(shù)組[] 特定類(lèi)型、固定長(zhǎng)度
      string[] str1 = new string[3];
      str1[0] = "a";
      str1[1] = "b";
      str1[2] = "c";
      Console.WriteLine(str1[2]);

      string[] str2 = new string[] { "a", "b", "c" };
      Console.WriteLine(str2[0]);

      string[] str3 = { "a", "b", "c" };
      Console.WriteLine(str3[0]);
      //2、二維數(shù)組
      //int[,] intArray=new int[2,3]{{1,11,111},{2,22,222}};
      int[,] intArray = new int[2, 3];
      intArray[0, 0] = 1;
      intArray[0, 1] = 11;
      intArray[0, 2] = 111;

      intArray[1, 0] = 2;
      intArray[1, 1] = 22;
      intArray[1, 2] = 222;
      Console.WriteLine("{0},{1},{2}", intArray[0, 0], intArray[0, 1], intArray[0, 2]);
      Console.WriteLine("{0},{1},{2}", intArray[1, 0], intArray[1, 1], intArray[1, 2]);

      //3、多維數(shù)組
      int[, ,] intArray1 = new int[,,]
      {
        {{1, 1}, {11, 11}, {111, 111}},
        {{2, 2}, {22, 22}, {222, 222}},
        {{3, 3}, {33, 33}, {333, 333}}
      };
      Console.WriteLine("{0},{1},{2},{3},{4},{5}", intArray1[0, 0, 0], intArray1[0, 0, 1], intArray1[0, 1, 0], intArray1[0, 1, 1],
        intArray1[0, 2, 0], intArray1[0, 2, 1]);
      Console.WriteLine("{0},{1},{2},{3},{4},{5}", intArray1[1, 0, 0], intArray1[1, 0, 1], intArray1[1, 1, 0], intArray1[1, 1, 1],
        intArray1[1, 2, 0], intArray1[1, 2, 1]);
      Console.WriteLine("{0},{1},{2},{3},{4},{5}", intArray1[2, 0, 0], intArray1[2, 0, 1], intArray1[2, 1, 0], intArray1[2, 1, 1],
        intArray1[2, 2, 0], intArray1[2, 2, 1]);

      //4、交錯(cuò)數(shù)組即數(shù)組的數(shù)組
      int[][] intArray2 = new int[4][];
      intArray2[0] = new int[] { 1 };
      intArray2[1] = new int[] { 2, 22 };
      intArray2[2] = new int[] { 3, 33, 333 };
      intArray2[3] = new int[] { 4, 44, 444,4444 };
      for (int i = 0; i < intArray2.Length; i++)
      {
        for (int j = 0; j < intArray2[i].Length; j++)
        {
          Console.WriteLine("{0}", intArray2[i][j]);
        }
      }


      Console.ReadKey();
    }
  }
}

數(shù)組雖然存儲(chǔ)檢索數(shù)據(jù)很快，但是也有一些缺點(diǎn)：

1、在聲明數(shù)組的時(shí)候必須指定數(shù)組的長(zhǎng)度，如果不清楚數(shù)組的長(zhǎng)度，就會(huì)變得很麻煩。

2、數(shù)組的長(zhǎng)度太長(zhǎng)，會(huì)造成內(nèi)存浪費(fèi)；太短會(huì)造成數(shù)據(jù)溢出的錯(cuò)誤。

3、在數(shù)組的兩個(gè)數(shù)據(jù)間插入數(shù)據(jù)是很麻煩的

更多參考微軟官方文檔：Array 類(lèi) (System)

二、ArrayList

既然數(shù)組有很多缺點(diǎn)，C#就提供了ArrayList對(duì)象來(lái)克服這些缺點(diǎn)。

ArrayList是在命名空間System.Collections下，在使用該類(lèi)時(shí)必須進(jìn)行引用，同時(shí)繼承了IList接口，提供了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索。

ArrayList對(duì)象的大小是按照其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)來(lái)動(dòng)態(tài)擴(kuò)充與收縮的。因此在聲明ArrayList對(duì)象時(shí)并不需要指定它的長(zhǎng)度。

ArrayList 的默認(rèn)初始容量為 0。隨著元素添加到 ArrayList 中，容量會(huì)根據(jù)需要通過(guò)重新分配自動(dòng)增加。可通過(guò)調(diào)用 TrimToSize 或通過(guò)顯式設(shè)置 Capacity 屬性減少容量。

using System;
using System.Collections;
public class SamplesArrayList {

  public static void Main() {

   ArrayList myAL = new ArrayList();
   myAL.Add("Hello");
   myAL.Add("World");
   myAL.Add("!");

   Console.WriteLine( "myAL" );
   Console.WriteLine( "  Count:  {0}", myAL.Count );
   Console.WriteLine( "  Capacity: {0}", myAL.Capacity );
   Console.Write( "  Values:" );
   PrintValues( myAL );
  }

  public static void PrintValues( IEnumerable myList ) {
   foreach ( Object obj in myList )
     Console.Write( "  {0}", obj );
   Console.WriteLine();
   Console.ReadKey();
  }

}

運(yùn)行結(jié)果：

ArrayList解決了數(shù)組中所有的缺點(diǎn)，但是在存儲(chǔ)或檢索值類(lèi)型時(shí)通常發(fā)生裝箱和取消裝箱操作，帶來(lái)很大的性能耗損。尤其是裝箱操作，例如：

      ArrayList list = new ArrayList();

      //add 
      list.Add("joye.net");
      list.Add(27);

      //update 
      list[2] = 28;

      //delete 
      list.RemoveAt(0);

      //Insert 
      list.Insert(0, "joye.net1");

在List中，先插入了字符串joye.net，而且插入了int類(lèi)型27。這樣在ArrayList中插入不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)是允許的。因?yàn)锳rrayList會(huì)把所有插入其中的數(shù)據(jù)當(dāng)作為object類(lèi)型來(lái)處理，在使用ArrayList處理數(shù)據(jù)時(shí)，很可能會(huì)報(bào)類(lèi)型不匹配的錯(cuò)誤，也就是ArrayList不是類(lèi)型安全的。

更多參考微軟官方ArrayList文檔：ArrayList 類(lèi) (System.Collections)

三、泛型List<T>

由于ArrayList存在不安全類(lèi)型與裝箱拆箱的缺點(diǎn)，所以出現(xiàn)了泛型的概念。

List 類(lèi)是 ArrayList 類(lèi)的泛型等效類(lèi)。該類(lèi)使用大小可按需動(dòng)態(tài)增加的數(shù)組實(shí)現(xiàn) IList 泛型接口，大部分用法都與ArrayList相似。

List<T> 是類(lèi)型安全的，在聲明List集合時(shí)，必須為其聲明List集合內(nèi)數(shù)據(jù)的對(duì)象類(lèi)型。

using System;
using System.Collections.Generic;

public class Example
{
  public static void Main()
  {
    List<string> dinosaurs = new List<string>();

    Console.WriteLine("\nCapacity: {0}", dinosaurs.Capacity);

    dinosaurs.Add("Tyrannosaurus");
    dinosaurs.Add("Amargasaurus");
    dinosaurs.Add("Mamenchisaurus");
    dinosaurs.Add("Deinonychus");
    dinosaurs.Add("Compsognathus");

    Console.WriteLine();
    foreach(string dinosaur in dinosaurs)
    {
      Console.WriteLine(dinosaur);
    }

    Console.WriteLine("\nCapacity: {0}", dinosaurs.Capacity);
    Console.WriteLine("Count: {0}", dinosaurs.Count);

    Console.WriteLine("\nContains(\"Deinonychus\"): {0}",
      dinosaurs.Contains("Deinonychus"));

    Console.WriteLine("\nInsert(2, \"Compsognathus\")");
    dinosaurs.Insert(2, "Compsognathus");

    Console.WriteLine();
    foreach(string dinosaur in dinosaurs)
    {
      Console.WriteLine(dinosaur);
    }

    Console.WriteLine("\ndinosaurs[3]: {0}", dinosaurs[3]);

    Console.WriteLine("\nRemove(\"Compsognathus\")");
    dinosaurs.Remove("Compsognathus");

    Console.WriteLine();
    foreach(string dinosaur in dinosaurs)
    {
      Console.WriteLine(dinosaur);
    }

    dinosaurs.TrimExcess();
    Console.WriteLine("\nTrimExcess()");
    Console.WriteLine("Capacity: {0}", dinosaurs.Capacity);
    Console.WriteLine("Count: {0}", dinosaurs.Count);

    dinosaurs.Clear();
    Console.WriteLine("\nClear()");
    Console.WriteLine("Capacity: {0}", dinosaurs.Capacity);
    Console.WriteLine("Count: {0}", dinosaurs.Count);
  }
}

如果聲明List集合內(nèi)數(shù)據(jù)的對(duì)象類(lèi)型是string，然后往List集合中插入int類(lèi)型的111，IDE就會(huì)報(bào)錯(cuò)，且不能通過(guò)編譯。顯然這樣List<T>是類(lèi)型安全的。

對(duì)返回結(jié)果集再封裝：

  public class ResultDTO<T>
  {
    public T Data { get; set; }
    public string Code { get; set; }
    public string Message { get; set; }
  }

      var data = new CityEntity();
      return new ResultDTO<CityEntity> { Data = data, Code = "1", Message = "sucess"};

      var data2 = new List<CityEntity>();
      return new ResultDTO<List<CityEntity>> { Data = data2, Code = "1", Message = "sucess" };

      var data1 = 1;
      return new ResultDTO<int> { Data = data1, Code = "1", Message = "sucess" };

更多參考微軟官方文檔：List泛型類(lèi)

四、總結(jié)

1、數(shù)組的容量固定，而ArrayList或List<T>的容量可根據(jù)需要自動(dòng)擴(kuò)充。

2、數(shù)組可有多個(gè)維度，而 ArrayList或 List< T> 始終只有一個(gè)維度。（可以創(chuàng)建數(shù)組列表或列表的列表）

3、特定類(lèi)型的數(shù)組性能優(yōu)于 ArrayList的性能（不包括Object，因?yàn)?ArrayList的元素是 Object ，在存儲(chǔ)或檢索值類(lèi)型時(shí)通常發(fā)生裝箱和取消裝箱操作）。

4、 ArrayList 和 List<T>基本等效，如果List< T> 類(lèi)的類(lèi)型T是引用類(lèi)型，則兩個(gè)類(lèi)的行為是完全相同的。如果T是值類(lèi)型，需要考慮裝箱和拆箱造成的性能損耗。List<T> 是類(lèi)型安全。

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