C#中數(shù)組Array，ArrayList，泛型List詳細對比

來源：本站原創(chuàng)|時間：2020-01-10|欄目：C#教程|點擊：次

在C#中數(shù)組Array，ArrayList，泛型List都能夠存儲一組對象，但是在開發(fā)中根本不知道用哪個性能最高，下面我們慢慢分析分析。

一、數(shù)組Array

數(shù)組是一個存儲相同類型元素的固定大小的順序集合。數(shù)組是用來存儲數(shù)據(jù)的集合，通常認(rèn)為數(shù)組是一個同一類型變量的集合。

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

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

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[] 特定類型、固定長度
      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)組雖然存儲檢索數(shù)據(jù)很快，但是也有一些缺點：

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

2、數(shù)組的長度太長，會造成內(nèi)存浪費；太短會造成數(shù)據(jù)溢出的錯誤。

3、在數(shù)組的兩個數(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 (System)

二、ArrayList

既然數(shù)組有很多缺點，C#就提供了ArrayList對象來克服這些缺點。

ArrayList是在命名空間System.Collections下，在使用該類時必須進行引用，同時繼承了IList接口，提供了數(shù)據(jù)存儲和檢索。

ArrayList對象的大小是按照其中存儲的數(shù)據(jù)來動態(tài)擴充與收縮的。因此在聲明ArrayList對象時并不需要指定它的長度。

ArrayList 的默認(rèn)初始容量為 0。隨著元素添加到 ArrayList 中，容量會根據(jù)需要通過重新分配自動增加?？赏ㄟ^調(diào)用 TrimToSize 或通過顯式設(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();
  }

}

運行結(jié)果：

ArrayList解決了數(shù)組中所有的缺點，但是在存儲或檢索值類型時通常發(fā)生裝箱和取消裝箱操作，帶來很大的性能耗損。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類型27。這樣在ArrayList中插入不同類型的數(shù)據(jù)是允許的。因為ArrayList會把所有插入其中的數(shù)據(jù)當(dāng)作為object類型來處理，在使用ArrayList處理數(shù)據(jù)時，很可能會報類型不匹配的錯誤，也就是ArrayList不是類型安全的。

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

三、泛型List<T>

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

List 類是 ArrayList 類的泛型等效類。該類使用大小可按需動態(tài)增加的數(shù)組實現(xiàn) IList 泛型接口，大部分用法都與ArrayList相似。

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

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)的對象類型是string，然后往List集合中插入int類型的111，IDE就會報錯，且不能通過編譯。顯然這樣List<T>是類型安全的。

對返回結(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

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)需要自動擴充。

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

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

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

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