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C#泛型List、ArrayList和数组三者都分别在什么时候使用更适合?

2021/4/10 17:25:31

C#中的泛型List、ArrayList和数组三者大家应该用到吧,但很多朋友都弄不清楚三者究竟有什么区别,都适合在什么时候使用,今天我们就来讨论讨论。数组数组是一个存储相同类型元素的固定大小的顺序集合。数组是用来存储数据的集合,通常认为数组是一个同一类型变量的集合。…

C#中的泛型List、ArrayList和数组三者大家应该用到吧,但很多朋友都弄不清楚三者究竟有什么区别,都适合在什么时候使用,今天我们就来讨论讨论。

数组

数组是一个存储相同类型元素的固定大小的顺序集合。数组是用来存储数据的集合,通常认为数组是一个同一类型变量的集合。

声明数组变量并不是声明 number0、number1、...、number99 一个个单独的变量,而是声明一个就像 numbers 这样的变量,然后使用 numbers[0]、numbers[1]、...、numbers[99] 来表示一个个单独的变量。数组中某个指定的元素是通过索引来访问的。

所有的数组都是由连续的内存位置组成的。最低的地址对应第一个元素,最高的地址对应最后一个元素。

首先在C#也是存在数组的,用法如下:

一维:

string[] s=new string[2];  
s[0]="a";  
s[1]="b"; 
s[0]="c"; //修改

二维:

string[,] arr = new string[3, 5]  //表示三行五列的二维数组。
  {
 {"1","1","1","1","1"},
 {"1","1","1","1","1"},
 {"1","1","1","1","1"}
  };

数组的缺点

在数组的两个数据间插入数据是很麻烦的。

在声明数组的时候必须指定数组的长度,数组的长度过长,会造成内存浪费,过段会造成数据溢出的错误。

针对数组的这些缺点,C#中最先提供了ArrayList对象来克服这些缺点。

ArrayList

动态数组(ArrayList)代表了可被单独索引的对象的有序集合。它基本上可以替代一个数组。但是,与数组不同的是,您可以使用索引在指定的位置添加和移除项目,动态数组会自动重新调整它的大小。它也允许在列表中进行动态内存分配、增加、搜索、排序各项。

ArrayList 类的方法和属性

下表列出了 ArrayList 类的一些常用的 属性

属性描述
Capacity获取或设置 ArrayList 可以包含的元素个数。
Count获取 ArrayList 中实际包含的元素个数。
IsFixedSize获取一个值,表示 ArrayList 是否具有固定大小。
IsReadOnly获取一个值,表示 ArrayList 是否只读。
IsSynchronized获取一个值,表示访问 ArrayList 是否同步(线程安全)。
Item[Int32]获取或设置指定索引处的元素。
SyncRoot获取一个对象用于同步访问 ArrayList。

下表列出了 ArrayList 类的一些常用的 方法

序号方法名 & 描述
1public virtual int Add( object value );
在 ArrayList 的末尾添加一个对象。
2public virtual void AddRange( ICollection c );
在 ArrayList 的末尾添加 ICollection 的元素。
3public virtual void Clear();
从 ArrayList 中移除所有的元素。
4public virtual bool Contains( object item );
判断某个元素是否在 ArrayList 中。
5public virtual ArrayList GetRange( int index, int count );
返回一个 ArrayList,表示源 ArrayList 中元素的子集。
6public virtual int IndexOf(object);
返回某个值在 ArrayList 中第一次出现的索引,索引从零开始。
7public virtual void Insert( int index, object value );
在 ArrayList 的指定索引处,插入一个元素。
8public virtual void InsertRange( int index, ICollection c );
在 ArrayList 的指定索引处,插入某个集合的元素。
9public virtual void Remove( object obj );
从 ArrayList 中移除第一次出现的指定对象。
10public virtual void RemoveAt( int index );
移除 ArrayList 的指定索引处的元素。
11public virtual void RemoveRange( int index, int count );
从 ArrayList 中移除某个范围的元素。
12public virtual void Reverse();
逆转 ArrayList 中元素的顺序。
13public virtual void SetRange( int index, ICollection c );
复制某个集合的元素到 ArrayList 中某个范围的元素上。
14public virtual void Sort();
对 ArrayList 中的元素进行排序。
15public virtual void TrimToSize();
设置容量为 ArrayList 中元素的实际个数。

ArrayList是命名空间System.Collections下的一部分,在使用该类时必须进行引用,同时继承了IList接口,提供了数据存储和检索。ArrayList对象的大小是按照其中存储的数据来动态扩充与收缩的。所以,在声明ArrayList对象时并不需要指定它的长度。

//ArrayList
ArrayList list1 = new ArrayList();
//新增数据
list1.Add("cde");
list1.Add(5678);
//修改数据
list[2] = 34;
//移除数据;注意,这里是RemoveAt()才是删除下标,并不是Remove
list.RemoveAt(0);
//插入数据
list.Insert(0, "qwe");

我们从上面的例子看,在List中,我们不仅插入了字符串cde,而且插入了数字5678。这样在ArrayList中插入不同类型的数据是允许的。因为ArrayList会把所有插入其中的数据当作为object类型来处理,在我们使用ArrayList处理数据时,很可能会报类型不匹配的错误,也就是ArrayList不是类型安全的。在存储或检索值类型时通常发生装箱和取消装箱操作,带来很大的性能耗损。

装箱与拆箱的概念

装箱:就是将值类型的数据打包到引用类型的实例中,即自动将基本数据类型转换为包装器类型

如下:

int  i="123";
object obj=(object)i;

拆箱:就是从引用数据中提取值类型

object obj="123";
int i=(int)obj;

装箱与拆箱的过程是很损耗性能的。 所以引进了List

泛型List

泛型允许您延迟编写类或方法中的编程元素的数据类型的规范,直到实际在程序中使用它的时候。换句话说,泛型允许您编写一个可以与任何数据类型一起工作的类或方法。

泛型(Generic)的特性

使用泛型是一种增强程序功能的技术,具体表现在以下几个方面:

  • 1、它有助于您最大限度地重用代码、保护类型的安全以及提高性能。

  • 2、您可以创建泛型集合类。.NET 框架类库在 System.Collections.Generic 命名空间中包含了一些新的泛型集合类。您可以使用这些泛型集合类来替代 System.Collections 中的集合类。

  • 3、您可以创建自己的泛型接口、泛型类、泛型方法、泛型事件和泛型委托。

  • 4、您可以对泛型类进行约束以访问特定数据类型的方法。

  • 5、关于泛型数据类型中使用的类型的信息可在运行时通过使用反射获取。

因为ArrayList存在不安全类型与装箱拆箱的缺点,所以出现了泛型的概念。List类是ArrayList类的泛型等效类,它的大部分用法都与ArrayList相似,因为List类也继承了IList接口。最关键的区别在于,在声明List集合时,我们同时需要为其声明List集合内数据的对象类型。

List<string> list = new List<string>();
//新增数据
list.Add(“abc”);
//修改数据
list[0] = “def”;
//移除数据
list.RemoveAt(0);
//泛型的长度(注意不是下标,最大的下标需要减1)
int Listlength  = list.Count;

上例中,如果我们往List集合中插入int数组123,IDE就会报错,且不能通过编译。这样就避免了前面讲的类型安全问题与装箱拆箱的性能问题了。

总结:

    数组的容量是固定的,您只能一次获取或设置一个元素的值,而ArrayList或List<T>的容量可根据需要自动扩充、修改、删除或插入数据。

    数组可以具有多个维度,而 ArrayList或 List< T> 始终只具有一个维度。但是,您可以轻松创建数组列表或列表的列表。特定类型(Object 除外)的数组的性能优于 ArrayList的性能。 这是因为 ArrayList的元素属于 Object 类型;所以在存储或检索值类型时通常发生装箱和取消装箱操作。不过,在不需要重新分配时(即最初的容量十分接近列表的最大容量),List< T> 的性能与同类型的数组十分相近。

    在决定使用 List<T> 还是使用ArrayList 类(两者具有类似的功能)时,记住List<T> 类在大多数情况下执行得更好并且是类型安全的。如果对List< T> 类的类型T 使用引用类型,则两个类的行为是完全相同的。但是,如果对类型T使用值类型,则需要考虑实现和装箱问题。

小编今天针对C#中的泛型List、ArrayList和数组三者的区别进行了详细的阐述,如果有什么问题,大家可以通过我爱捣鼓(www.woaidaogu.com)网站反馈给我们。

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