理解List

 

首先開始的就是對List的重新認知。在這裏,讓我們先從構造方法來重新認識List<T>的本質,先來看下上文中我所粘出的代碼

List<int> list =newList<int>();for(inti = 0; i < 10; i++)
{
    list.Add(i);
}           
Random r =newRandom();for(intj = 0; j < 100; j++)
{inttemp;intx1 = r.Next(10);intx2 = r.Next(10);
    temp = list[x1];
    list[x1] = list[x2];
    list[x2] = temp;
}
在上文中,我對這個List大批特批,現在,我們來重新看下這個List的構造:
publicList()
{this._items =List<T>._emptyArray;
}

先來看無參的構造方法,當無參的時候,.NET Framework其實是用一個_emptyArray來初始化了List中的items集合。那麼_emptyArray又是什麼呢?我們繼續向下看:
private staticT[] _emptyArray;

恩,他是一個靜態字段,然後我們看下List<T>的靜態構造方法:

staticList()
{List<T>._emptyArray =newT[0];
}

我們看到,_emptyArray其實是一個T類型的數組,個數爲0。那麼也就是說,當我們執行0參數的構造方法時,系統是把items集合給賦值爲了一個T類型的個數爲0的數組。

那麼items又是什麼?我們繼續向下看:

public voidAdd(T item)
{if(this._size ==this._items.Length)
    {this.EnsureCapacity(this._size + 1);
    }this._items[this._size++] = item;this._version++;
}

這是List<T>中一個Add(T item)方法,但是我們可以從方法中敲出些端倪來。

在這裏,我並不是想解釋這個方法的原理,只是想說,在List中,其實維護這一個items,然後很多操作,是基於items的操作。

恩,所以在上文中,List<int> list=new List<int>();和Array a=new int[10]();的操作其實差別並不大。

我們肯定還記得在《Effective C#》中有這樣一條規則,就是說:在初始化List之前最好對List初始化大小。

讓我們從源碼中來找到這一條規則的答案。

private voidEnsureCapacity(intmin)
{if(this._items.Length < min)
    {intnum = (this._items.Length == 0) ? 4 :
%P3mg1v6z:B g!{$|0(this._items.Length * 2);if(num < min)
        {
            num = min;
        }this.Capacity = num;
    }
}

我們來看,在這個方法體中,List會新建一個數組,然後把數組的長度設置爲原來的二倍(如果原有的數組長度爲0,那就默認將數組的長度設置爲4)。

因此,這種,讓List的方法自己去調用EnsureCapacity(int min)方法,不僅浪費了構造數組的時間,還浪費了大量的空間(因爲將原有的數組空間擴充了二倍)。

因此,請記得:在初始化List之前最好指定List的大小。

爲了證明上述的觀點,我們再來隨便看一些代碼:

public intIndexOf(T item)
{returnArray.IndexOf<T>(this._items, item, 0,this._size);
}

 
public intFindIndex(intstartIndex,intcount,Predicate<T> match)
{if(startIndex >this._size)
    {
        ThrowHelper.ThrowArgumentOutOfRangeException(ExceptionArgument.startIndex, ExceptionResource.ArgumentOutOfRange_Index);
    }if((count < 0) || (startIndex > (this._size - count)))
    {
        ThrowHelper.ThrowArgumentOutOfRangeException(ExceptionArgument.count, ExceptionResource.ArgumentOutOfRange_Count);
    }if(match ==null)
    {
        ThrowHelper.ThrowArgumentNullException(ExceptionArgument.match);}  intnum = startIndex + count;for(inti = startIndex; i < num; i++)
    {if(match(this._items[i]))
        {returni;
        }
    }return-1;
} 

由上面的代碼,我想證明的是:其實List<T>不過是對Array的進一步封裝,說得再直接點,我願意理解List<T>爲Array的可擴充版本,然後擴展了一些方法;

那關於Array和List的選擇,我重新做一個說明:

List是基於Array存在的,因此,在創建一個List對象時,需要耗費比Array相對更多的時間,以及更大的空間,因爲List除了初始化內部的items外還需要初始化一些其他的屬性。而且在方法調用時,這點我沒有證實,只是一個猜測,List需要的是再去調用Array的相關方法,因此也許會存在方法調用的時間消耗問題。

因此,我的建議是:

如果初始化時確定大小,那麼就使用Array。

如果初始化時不確定大小,那麼就使用List。當然,其實完全可以自己去實現List中的數組擴充功能的,也許會更棒,因爲我們沒有必要去將Array每次都擴充爲原來的二倍。

另外,非主流程序員的補充,Array相對於List還有個優勢就是:多維數組比List的嵌套更容易理解,也就是說int[][](或者是int[,])要強於List>,也就說在類型確定且多維的情況下,用Array要優於List。


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