C#中的泛型 / 泛型类 / 数组、ArrayList和List三者的区别

在C#中数组，ArrayList，List都能够存储一组对象，那么这三者到底有什么样的区别呢。

数组

数组在C#中最早出现的。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很简单。

//数组
string[] s=new string[2];

//赋值
s[0]="a";
s[1]="b";
//修改
s[1]="a1";

但是数组存在一些不足的地方。在数组的两个数据间插入数据是很麻烦的，而且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。如果在声明数组时我们不清楚数组的长度，就会变得很麻烦。

    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

    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
list.RemoveAt(0);

//插入数据
list.Insert(0, "qwe");

从上面例子看，ArrayList好像是解决了数组中所有的缺点，为什么又会有List？

    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：
    简单的说:
    装箱：就是将值类型的数据打包到引用类型的实例中
    比如将string类型的值abc赋给object对象obj

String  i=”abc”;
object obj=(object)i;

拆箱：就是从引用数据中提取值类型

比如将object对象obj的值赋给string类型的变量i

object obj=”abc”;
string i=(string)obj;

装箱与拆箱的过程是很损耗性能的。
泛型List

    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);

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。

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