C# 中 Array、ArrayList 和 List 的比较


C# 中 Array、ArrayList 和 List 的比较

在 C# 中,ArrayArrayListList<T> 都用于存储和管理数据集合,但它们在类型安全性、性能、灵活性和使用场景上存在显著差异。以下是对这三种集合的详细比较:

1. 概述

特性 Array ArrayList List<T>
类型 基础数据结构 非泛型集合 泛型集合
类型安全 类型安全 非类型安全 类型安全
性能 固定大小,高性能 动态大小,性能较低 动态大小,高性能
灵活性 固定大小 动态大小 动态大小
使用场景 固定大小集合 动态集合(已过时) 动态集合(推荐)

2. 详细比较

2.1 Array(数组)

  • 定义Array 是 C# 中最基本的集合类型,用于存储固定大小的元素集合。

  • 类型安全:数组是类型安全的,只能存储声明时指定的类型。

  • 性能:由于大小固定,数组在内存分配和访问上非常高效。

  • 灵活性:数组大小在声明后不能改变,需要重新声明才能调整大小。

  • 使用场景:适用于大小固定且不需要频繁修改的集合。

  • 示例代码

    复制代码
    int[] numbers = new int[5] { 1, 2, 3, 4, 5 };
    numbers[0] = 10;  // 修改元素

2.2 ArrayList

  • 定义ArrayList 是一个动态数组,可以存储任意类型的对象。

  • 类型安全ArrayList 是非泛型集合,可以存储任何类型的对象,但需要进行类型转换。

  • 性能:由于需要进行类型转换和动态扩容,性能相对较低。

  • 灵活性:动态大小,可以根据需要自动调整容量。

  • 使用场景 :在 .NET Framework 中用于动态集合,但已被 List<T> 替代。

  • 示例代码

    复制代码
    ArrayList list = new ArrayList();
    list.Add(1);  // 添加整数
    list.Add("Hello");  // 添加字符串
    int num = (int)list[0];  // 需要显式类型转换

2.3 List<T>

  • 定义List<T> 是一个泛型集合,用于存储动态大小的元素集合。

  • 类型安全List<T> 是泛型集合,只能存储指定类型的元素,避免了类型转换的开销。

  • 性能 :由于类型安全和动态扩容机制,List<T> 在性能上优于 ArrayList,接近数组。

  • 灵活性:动态大小,可以根据需要自动调整容量。

  • 使用场景:推荐用于需要动态集合的场景,是现代 C# 开发中的首选。

  • 示例代码

    复制代码
    List<int> numbers = new List<int>();
    numbers.Add(1);  // 添加整数
    numbers.Add(2);
    int first = numbers[0];  // 直接访问元素

3. 性能对比

操作 Array ArrayList List<T>
初始化 高效 高效 高效
添加元素 不支持动态添加 动态添加,性能较低 动态添加,性能较高
访问元素 高效 高效 高效
删除元素 不支持动态删除 动态删除,性能较低 动态删除,性能较高
内存占用 固定大小 动态扩容 动态扩容

4. 推荐使用场景

  • Array:适用于大小固定且不需要频繁修改的集合。

  • ArrayList :已过时,不推荐使用。在需要动态集合时,优先选择 List<T>

  • List<T>:适用于需要动态集合的场景,是现代 C# 开发中的首选。

5. 示例代码对比

5.1 Array 示例

复制代码
int[] numbers = new int[5] { 1, 2, 3, 4, 5 };
numbers[0] = 10;  // 修改元素
Console.WriteLine(numbers[0]);  // 输出:10

5.2 ArrayList 示例

复制代码
ArrayList list = new ArrayList();
list.Add(1);  // 添加整数
list.Add("Hello");  // 添加字符串
int num = (int)list[0];  // 需要显式类型转换
Console.WriteLine(num);  // 输出:1

5.3 List<T> 示例

复制代码
List<int> numbers = new List<int>();
numbers.Add(1);  // 添加整数
numbers.Add(2);
int first = numbers[0];  // 直接访问元素
Console.WriteLine(first);  // 输出:1

通过以上比较,可以清楚地看到 ArrayArrayListList<T> 的优缺点。在现代 C# 开发中,建议优先使用 List<T>,因为它结合了类型安全和动态大小的优点,同时性能也优于 ArrayList

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