C#中List<T>存放元素的工作机制

List<T>是怎么存放元素？我们扒一段List<T>的一段源码来一窥究竟。

using System;
using System.Diagnostic;
using System.Collections.ObjectModel;
using System.Security.Permissions;

namespace System.Collections.Generic
{
  ...
  [Serializable()]
  public class List<t> : IList<t>, System.Collections.IList
  {
      private const int _defaultCapacity = 4;
      private T[] _items; //List<T>内部是依靠数组_items存放数据的
      private int _size; //数组的长度
      private int _version;
      [NoSerialized]
      private Object _syncRoot;
      static T[] _emptyArray = new T[0];

      //无参数构造函数 把_items设置成一个空的数组
      public List()
      {
          _items = _emptyArray;
      }

      //此构造函数 给_items数组一个初始容量
      public List(int capacity)
      {
          ...
          items = new T[capaicty];
      }

      //此构造函数 把集合类型参数拷贝给_items数组
      public List(IEnumerable<t> collection)
      {
          ...
          ICollection<t> c = collection as ICollection<t>;
          if(c != null)
          {
              int count = c.Count; //把构造函数集合类型参数的长度赋值给临时变量count
              _items = new T[count]; //List<T>内部维护的_items数组的长度和构造函数集合类型参数的长度一致
              c.CopyTo(_items, 0); //把构造函数集合的所有元素拷贝到_items数组中去
              _size = count; //_items数组的长度就是构造函数集合类型参数的长度
          }
          else
          {
              _size = 0;
              _items = new T[_defaultCapacity];
              ...
          }
      }

      //通过设置这个属性，改变List<t>内部维护的_items数组的长度
      public int Capacity
      {
          get {return _items.Length; }
          set {
              if(value != _items.Length){ //如果当前赋值和List<t>维护的内部数组_items长度不一致
                  if(value < _size){
                      //TODO: 处理异常
                  }
                  if(value > 0){
                      T[] newItems = new T[value]; //创建一个临时的、新的数组，长度为新的赋值
                      if(_size > 0){
                          //把临时的、新的数组拷贝给List<t>内部维护的数组_items，注意，这时_items的长度为新的赋值
                          Array.Copy(_items, 0, newItems, 0, _size); 
                      }
                  } else {
                      _items = _emptyArray;
                  }
              }
          }
      }

      public void Add(T item)
      {
          if(_size == _items.Length) EnsureCapacity(_size + 1);
          _items[_size++] = item;
          ...
      }

      //确保List<t>内部维护的_items数组的长度至少是给定的值
      //如果_items数组原先的长度比给定的值小，就让_items数组的长度设置为原先的长度的2倍
      privat void EnsureCapacity(int min)
      {
          if(_items.Length < min){
               int newCapacity = _items.Length == 0 ? _defaultCapacity : _items.Legnth * 2;
               if(newCapacity < min) newCapacity = min;
               Capacity = newCapacity;
          }
      }

  }
}

由此可见，向List<T>中存放元素的大致过程是这样的：

• List<T>内部维护着一个数组_items，用来存放T类型的元素。
• 当有新的T类型元素存放进来，即调用Add(T item)方法。
• Add(T item)方法内部调用EnsureCapacity(int min)方法确保List<T>的Capaicty属性值至少在原先长度上加1，最多是原先长度的2倍。
• 在给Capacity赋值的过程中，对_items的长度进行了扩容。
• 扩容后，再把新的T类型元素存放进来。

简单地说：

当有新的元素存放到List<T>中时，List<T>先对其维护的内部数组进行扩容，然后再把新元素放进来。

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对编程宝库的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接

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