探求C#.Net中ArrayList与Array的区别

 ArrayList与Array的区别概述

    ArrayList 是数组的复杂版本。ArrayList 类提供在大多数 Collections 类中提供但不在 Array 类中提供的一些功能。例如：

    Array 的容量是固定的，而 ArrayList 的容量是根据需要自动扩展的。如果更改了 ArrayList.Capacity 属性的值，则自动进行内存重新分配和元素复制。

    ArrayList 提供添加、插入或移除某一范围元素的方法。在 Array 中，您只能一次获取或设置一个元素的值。

    使用 Synchronized 方法可以很容易地创建 ArrayList 的同步版本。而 Array 将一直保持它直到用户实现同步为止。

    ArrayList与Array的区别详解：ArrayList全解析

    1、什么是ArrayList

    ArrayList就是传说中的动态数组，用MSDN中的说法，就是Array的复杂版本，它提供了如下一些好处：

    动态的增加和减少元素

    实现了ICollection和IList接口

    灵活的设置数组的大小

    2、如何使用ArrayList

    最简单的例子：

1. ArrayList List = new ArrayList();
2. for( int i=0;i< 10;i++ ) //给数组增加10个Int元紊List.Add(i);Š//..程序做一些处理
3. List.RemoveAt(5);//将第6个元素移除
4. for( int i=0;i< 3;i++ ) //再增加3个元紊 List.Add(i+20);
5. Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));//返回ArrayList包含的数组

    这是一个简单的例子，虽然没有包含ArrayList所有的方法，但是可以反映出ArrayList最常用的用法

    3、ArrayList重要的方法和属性

    （1）构造器

    ArrayList提供了三个构造器：

    public ArrayList();

    默认的构造器，将会以默认（16）的大小来初始化内部的数组

    public ArrayList(ICollection);

    用一个ICollection对象来构造，并将该集合的元素添加到ArrayList

    public ArrayList(int);

    用指定的大小来初始化内部的数组

    （2）IsSynchronized属性和ArrayList.Synchronized方法

    IsSynchronized属性指示当前的ArrayList实例是否支持线程同步，而ArrayList.Synchronized静态方法则会返回一个ArrayList的线程同步的封装。

    如果使用非线程同步的实例，那么在多线程访问的时候，需要自己手动调用lock来保持线程同步，例如：

1. ArrayList list = new ArrayList();
2. //...
3. lock( list.SyncRoot ) //当ArrayList为非线程包装的时候，SyncRoot属性其实就是它自己，但是为了满足ICollection的SyncRoot定义，这里还是使用SyncRoot来保持源代码的规范性
4. {
5. list.Add( “Add a Item” );
6. }

    如果使用ArrayList.Synchronized方法返回的实例，那么就不用考虑线程同步的问题，这个实例本身就是线程安全的，实际上ArrayList内部实现了一个保证线程同步的内部类，ArrayList.Synchronized返回的就是这个类的实例，它里面的每个属性都是用了lock关键字来保证线程同步。

    但是，使用这个方法（ArrayList.Synchronized）并不能保证枚举的同步，例如，一个线程正在删除或添加集合项，而另一个线程同时进行枚举，这时枚举将会抛出异常。所以，在枚举的时候，你必须明确使用 SyncRoot 锁定这个集合。

    Hashtable与ArrayList关于线程安全性的使用方法类似。

    （3）Count属性和Capacity属性

    Count属性是目前ArrayList包含的元素的数量，这个属性是只读的。

    Capacity属性是目前ArrayList能够包含的最大数量，可以手动的设置这个属性，但是当设置为小于Count值的时候会引发一个异常。

    （4）Add、AddRange、Remove、RemoveAt、RemoveRange、Insert、InsertRange

    这几个方法比较类似

    Add方法用于添加一个元素到当前列表的末尾

    AddRange方法用于添加一批元素到当前列表的末尾

    Remove方法用于删除一个元素，通过元素本身的引用来删除

    RemoveAt方法用于删除一个元素，通过索引值来删除

    RemoveRange用于删除一批元素，通过指定开始的索引和删除的数量来删除

    Insert用于添加一个元素到指定位置，列表后面的元素依次往后移动

    InsertRange用于从指定位置开始添加一批元素，列表后面的元素依次往后移动

    另外，还有几个类似的方法：

    Clear方法用于清除现有所有的元紊Contains方法用来查找某个对象在不在列表之中

    其他的我就不一一累赘了，大家可以查看MSDN，上面讲的更仔细

    （5）TrimSize方法

    这个方法用于将ArrayList固定到实际元素的大小，当动态数组元素确定不在添加的时候，可以调用这个方法来释放空余的内存。

    （6）ToArray方法

    这个方法把ArrayList的元素Copy到一个新的数组中。

    4、ArrayList与数组转换

    例1：

1. ArrayList List = new ArrayList();
2. List.Add(1);
3. List.Add(2);
4. List.Add(3);
5. Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));

    例2：

1. ArrayList List = new ArrayList();
2. List.Add(1);
3. List.Add(2);
4. List.Add(3);
5. Int32[] values = new Int32[List.Count];
6. List.CopyTo(values);

    上面介绍了两种从ArrayList转换到数组的方法

    例3：

1. ArrayList List = new ArrayList();
2. List.Add( “string” );
3. List.Add( 1 );
4. //往数组中添加不同类型的元素
5. object[] values = List.ToArray(typeof(object)); //正确
6. string[] values = (string[])List.ToArray(typeof(string)); //错误

    和数组不一样，因为可以转换为Object数组，所以往ArrayList里面添加不同类型的元素是不会出错的，但是当调用ArrayList方法的时候，要么传递所有元素都可以正确转型的类型或者Object类型，否则将会抛出无法转型的异常。

    5、ArrayList最佳使用建议

    这一节我们来讨论ArrayList与数组的差别，以及ArrayList的效率问题

    （1）ArrayList是Array的复杂版本

    ArrayList内部封装了一个Object类型的数组，从一般的意义来说，它和数组没有本质的差别，甚至于ArrayList的许多方法，如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在内部数组的基础上直接调用Array的对应方法。

    （2）内部的Object类型的影响

    对于一般的引用类型来说，这部分的影响不是很大，但是对于值类型来说，往ArrayList里面添加和修改元素，都会引起装箱和拆箱的操作，频繁的操作可能会影响一部分效率。

    但是恰恰对于大多数人，多数的应用都是使用值类型的数组。

    消除这个影响是没有办法的，除非你不用它，否则就要承担一部分的效率损失，不过这部分的损失不会很大。

    （3）数组扩容

    这是对ArrayList效率影响比较大的一个因素。

    每当执行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法，都会检查内部数组的容量是否不够了，如果是，它就会以当前容量的两倍来重新构建一个数组，将旧元素Copy到新数组中，然后丢弃旧数组，在这个临界点的扩容操作，应该来说是比较影响效率的。

    例1：比如，一个可能有200个元素的数据动态添加到一个以默认16个元素大小创建的ArrayList中，将会经过：

    16*2*2*2*2 = 256

    四次的扩容才会满足最终的要求，那么如果一开始就以：

    ArrayList List = new ArrayList( 210 );

    的方式创建ArrayList，不仅会减少4次数组创建和Copy的操作，还会减少内存使用。

    例2：预计有30个元素而创建了一个ArrayList：

    ArrayList List = new ArrayList(30);

    在执行过程中，加入了31个元素，那么数组会扩充到60个元素的大小，而这时候不会有新的元素再增加进来，而且有没有调用TrimSize方法，那么就有1次扩容的操作，并且浪费了29个元素大小的空间。如果这时候，用：

    ArrayList List = new ArrayList(40);

    那么一切都解决了。

    所以说，正确的预估可能的元素，并且在适当的时候调用TrimSize方法是提高ArrayList使用效率的重要途径。

    （4）频繁的调用IndexOf、Contains等方法（Sort、BinarySearch等方法经过优化，不在此列）引起的效率损失

    首先，我们要明确一点，ArrayList是动态数组，它不包括通过Key或者Value快速访问的算法，所以实际上调用IndexOf、Contains等方法是执行的简单的循环来查找元素，所以频繁的调用此类方法并不比你自己写循环并且稍作优化来的快，如果有这方面的要求，建议使用Hashtable或SortedList等键值对的集合。

1. ArrayList al=new ArrayList();
2. al.Add("How");
3. al.Add("are");
4. al.Add("you!");
5. al.Add(100);
6. al.Add(200);
7. al.Add(300);
8. al.Add(1.2);
9. al.Add(22.8);
10. .........
11. //第一种遍历 ArrayList 对象的方法
12. foreach(object o in al)
13. {
14. Console.Write(o.ToString()+" ");
15. }
16. //第二种遍历 ArrayList 对象的方法
17. IEnumerator ie=al.GetEnumerator();
18. while(ie.MoveNext())
19. {
20. Console.Write(ie.Curret.ToString()+" ");
21. }
22. //第三种遍历 ArrayList 对象的方法

    我忘记了,好象是 利用 ArrayList对象的一个属性,它返回一此对象中的元素个数.

    然后在利用索引

1. for(int i=0;i< Count;i++)
2. {
3. Console.Write(al[i].ToString()+" ");
4. }

    ArrayList 提供将只读和固定大小包装返回到集合的方法。而 Array 不提供。

    另一方面，Array 提供ArrayList 所不具有的某些灵活性。例如：

    可以设置 Array 的下限，但 ArrayList 的下限始终为零。

    Array 可以具有多个维度，而 ArrayList 始终只是一维的。

    特定类型（不包括 Object）的 Array 的性能比 ArrayList 好，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。

    要求一个数组的大多数情况也可以代之以使用 ArrayList。它更易于使用，并且通常具有与 Object 类型的数组类似的性能。

    Array 位于 System 命名空间中；ArrayList 位于 System.Collections 命名空间中。

    以上就总结了ArrayList与Array的区别。