C#容器源码分析 --- List

List是一个非常常用的泛型集合类,它位于 System.Collections.Generic 命名空间下,本质上是一个动态数组,它提供了一系列方便的方法来管理和操作元素,例如添加、删除、查找等。与传统的数组相比,List可以根据需要动态调整大小,使用起来更加灵活。

.Net4.8源码地址:
list.cs (microsoft.com)https://referencesource.microsoft.com/#mscorlib/system/collections/generic/list.cs

内部结构:

1.主要的字段属性:


_defaultCapacity :表示List默认的容量是4。当创建一个List对象且未指定初始容量时,会使用这个默认值。
_items :这是一个泛型数组,用于实际存储 List 中的元素。
_size :表示当前 List中实际存储的元素数量。它反映了列表中有效元素的个数
_version :用于记录 List的版本号。每当对列表进行添加、删除等修改操作时,这个版本号会增加。它主要用于在迭代列表时检测列表是否被修改,如果被修改则会抛出异常,以保证迭代的安全性。

在源码中可以看到对_version的操作如下:




在上述函数(不完全列举)中都有_version++的操作
_emptyArray:这是一个静态只读的空数组,用于在某些情况下表示空列表。

Capacity: 返回或者设置List的容量。
Count:返回List的实际存储元素的数量

2.构造函数:

1.当使用无参构造函数 创建List对象时,会将_items初始化为_emptyArray,

此时列表的初始容量为 0,当有元素添加进来时,会根据需要进行扩容。

  1. 指定初始容量的构造函数 :允许指定List的初始容量。如果传入的容量小于 0,会抛出ArgumentOutOfRangeException的异常,如果容量为 0,则将_items初始化为_emptyArray;否则,创建一个指定容量的数组并赋值给_items。

3.从现有集合初始化的构造函数:该构造函数接受一个实现了 IEnumerable<T> 接口的集合作为参数。如果传入的集合为 null,会抛出 ArgumentNullException 异常。如果集合是 ICollection<T> 类型,会根据集合的元素数量创建相应大小的数组,并将集合中的元素复制到 _items 数组中;否则,会使用迭代器遍历集合,并通过 Add 方法逐个添加元素。

动态扩容机制:

list扩容一般发生在增加元素的时候,所以首先找到增加元素的函数,如下:

也就是说默认扩容为当前容量的 2 倍,若仍不足则直接扩容到所需的最小容量。

也可以通过设置Capacity的大小,来动态的将原List数组的元素复制到新的数组中。

主要方法:

1.增加:

2.插入:

3.删除:

4.查找:

5.排序:

未完待续。。。

相关推荐
xiaogutou11217 小时前
2026年历史课件PPT模板选购指南:教师备课效率与精度的平衡方案
开发语言·c#
Eiceblue10 小时前
使用 C# 将 Excel 转换为 Markdown 表格(含批量转换示例)
开发语言·c#·excel
不会编程的懒洋洋13 小时前
WPF XAML+布局+控件
xml·开发语言·c#·视觉检测·wpf·机器视觉·视图
唐青枫13 小时前
别再层层传参了!C#.NET AsyncLocal 异步上下文透传实战
c#·.net
明如正午14 小时前
【C#】托管调试助手 “PInvokeStackImbalance“:的调用导致堆栈不对称。原因可能是托管的 PInvoke 签名与非托管的目标签名不匹配。
c#
Eiceblue14 小时前
C# 如何实现 Word 转 Excel ?分享两种实用方法
c#·word·excel
天才少女爱迪生15 小时前
word格式规范检测+自动修改【python】
python·c#·word
用户37215742613515 小时前
如何使用 C# 转换 PowerPoint 为 HTML:完整指南
c#
软泡芙16 小时前
【C# 】各种等待大全:从入门到精通
开发语言·c#·log4j
夏霞17 小时前
IIS 应用程序池 3 种标识:ApplicationPoolIdentity / LocalSystem / LocalService 权限区别(超清晰)
c#·.net