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C#中数组Array,ArrayList,泛型List详细对比

2020-01-24 01:05:50
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供稿:网友

在C#中数组Array,ArrayList,泛型List都能够存储一组对象,但是在开发中根本不知道用哪个性能最高,下面我们慢慢分析分析。

一、数组Array

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。

Array 类是 C# 中所有数组的基类,它是在 System 命名空间中定义。

数组在内存中是连续存储的,所以它的索引速度非常快,而且赋值与修改元素也非常简单。

Array数组具体用法:

using System;namespace WebApp{  class Program  {    static void Main(string[] args)    {      //System.Array      //1、数组[] 特定类型、固定长度      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、二维数组      //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、多维数组      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、交错数组即数组的数组      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();    }  }}

数组虽然存储检索数据很快,但是也有一些缺点:

1、在声明数组的时候必须指定数组的长度,如果不清楚数组的长度,就会变得很麻烦。

2、数组的长度太长,会造成内存浪费;太短会造成数据溢出的错误。

3、在数组的两个数据间插入数据是很麻烦的

更多参考微软官方文档:Array 类 (System)

二、ArrayList

既然数组有很多缺点,C#就提供了ArrayList对象来克服这些缺点。

ArrayList是在命名空间System.Collections下,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。因此在声明ArrayList对象时并不需要指定它的长度。

ArrayList 的默认初始容量为 0。随着元素添加到 ArrayList 中,容量会根据需要通过重新分配自动增加。可通过调用 TrimToSize 或通过显式设置 Capacity 属性减少容量。

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();  }}

运行结果:

ArrayList解决了数组中所有的缺点,但是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。尤其是装箱操作,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类型27。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。

更多参考微软官方ArrayList文档:ArrayList 类 (System.Collections)

三、泛型List<T>

由于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。该类使用大小可按需动态增加的数组实现 IList 泛型接口,大部分用法都与ArrayList相似。

List<T> 是类型安全的,在声明List集合时,必须为其声明List集合内数据的对象类型。

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);  }}

如果声明List集合内数据的对象类型是string,然后往List集合中插入int类型的111,IDE就会报错,且不能通过编译。显然这样List<T>是类型安全的。

对返回结果集再封装:

  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" };

更多参考微软官方文档:List泛型类

四、总结

1、数组的容量固定,而ArrayList或List<T>的容量可根据需要自动扩充。

2、数组可有多个维度,而 ArrayList或 List< T> 始终只有一个维度。(可以创建数组列表或列表的列表)

3、特定类型的数组性能优于 ArrayList的性能(不包括Object,因为 ArrayList的元素是 Object ,在存储或检索值类型时通常发生装箱和取消装箱操作)。

4、 ArrayList 和 List<T>基本等效,如果List< T> 类的类型T是引用类型,则两个类的行为是完全相同的。如果T是值类型,需要考虑装箱和拆箱造成的性能损耗。List<T> 是类型安全。

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