重学c#系列——list(十二)
前言
简单介绍一下list。
正文
这里以list
private static readonly T[] s_emptyArray = new T[0];
public List()
{
this._items = List<T>.s_emptyArray;
}
list 本质是一个数组。
同样我们可以指定容量，如果我们知道了我们大概需要多少数据，那么我们可以指定一下，这样避免了resize的损耗。
就跟我们操作系统一样，提前申请内存大小。所以我们程序一般都有一个申请内存，实际使用内存，内存碎片这几个概念。
添加也是很简单哈。
public void Add(T item)
{
++this._version;
T[] items = this._items;
int size = this._size;
if ((uint) size < (uint) items.Length)
{
this._size = size + 1;
items[size] = item;
}
else
this.AddWithResize(item);
}
判断是否满了，如果没满直接存到数组里面去，如果满了，那么resize一下。
看下resize。
private void AddWithResize(T item)
{
int size = this._size;
this.EnsureCapacity(size + 1);
this._size = size + 1;
this._items[size] = item;
}
然后看一下扩容步骤。
private void EnsureCapacity(int min)
{
if (this._items.Length >= min)
return;
int num = this._items.Length == 0 ? 4 : this._items.Length * 2;
if ((uint) num > 2146435071U)
num = 2146435071;
if (num < min)
num = min;
this.Capacity = num;
}
首先在做了一次判断，判断是否容量够用，所以是size+1。
if (this._items.Length >= min)
return;
这里就有人问了外面不是判断了，为什么里面还有判断。
这个就是一些人喜欢谈性能的地方了，认为多此一举，如果里面不判断那么就不是一个成熟的方法，提现不出方法的封闭性,因为方法的作用是之和参数打交道，外面是什么其实是不管的。
那么可以看出，一开始是4，然后后面就是翻倍了。
然后重点看下:
this.Capacity = num;
这个this.Capacity 并不是普通的变量，而是一个属性哈，不然你都纳闷它是怎么扩容了。
public int Capacity
{
get => _items.Length;
set
{
if (value < _size)
{
ThrowHelper.ThrowArgumentOutOfRangeException(ExceptionArgument.value, ExceptionResource.ArgumentOutOfRange_SmallCapacity);
}
if (value != _items.Length)
{
if (value > 0)
{
T[] newItems = new T[value];
if (_size > 0)
{
Array.Copy(_items, newItems, _size);
}
_items = newItems;
}
else
{
_items = s_emptyArray;
}
}
}
}
首先判断了不能缩容，如果缩容直接异常，其次我们注意道这个Capacity 是piblic的，也就是说我们在外部就可以直接调用。
后面逻辑就很简单创建一个新的数组，然后复制就ok了,然后重新赋值_items。
那么来看一下remove吧。
public bool Remove(T item)
{
int index = IndexOf(item);
if (index >= 0)
{
RemoveAt(index);
return true;
}
return false;
}
首先是找到其位置:
public int IndexOf(T item)
=> Array.IndexOf(_items, item, 0, _size);
int IList.IndexOf(object? item)
{
if (IsCompatibleObject(item))
{
return IndexOf((T)item!);
}
return -1;
}
可以看一下这个IsCompatibleObject，还是很有趣的。
private static bool IsCompatibleObject(object? value)
{
// Non-null values are fine. Only accept nulls if T is a class or Nullable<U>.
// Note that default(T) is not equal to null for value types except when T is Nullable<U>.
return (value is T) || (value == null && default(T) == null);
}
从这个说明，其实我们是可以传空对象的。
static void Main(string[] args)
{
List<object> lists = new List<object>();
lists.Add(null);
Console.WriteLine(lists.Count);
lists.Remove(null);
Console.ReadLine();
}
那么来看一下removeat吧。
public void RemoveAt(int index)
{
if ((uint)index >= (uint)_size)
{
ThrowHelper.ThrowArgumentOutOfRange_IndexException();
}
_size--;
if (index < _size)
{
Array.Copy(_items, index + 1, _items, index, _size - index);
}
if (RuntimeHelpers.IsReferenceOrContainsReferences<T>())
{
_items[_size] = default!;
}
_version++;
}
这里可以看出list的remove操作还是性能损耗很大的，尤其是大的list。
这里有没有注意道一个_version，这个有什么作用呢?
当遍历的时候我们就用的到。
internal Enumerator(List<T> list)
{
_list = list;
_index = 0;
_version = list._version;
_current = default;
}
public void Dispose()
{
}
public bool MoveNext()
{
List<T> localList = _list;
if (_version == localList._version && ((uint)_index < (uint)localList._size))
{
_current = localList._items[_index];
_index++;
return true;
}
return MoveNextRare();
}
private bool MoveNextRare()
{
if (_version != _list._version)
{
ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException_InvalidOperation_EnumFailedVersion();
}
_index = _list._size + 1;
_current = default;
return false;
}
重点看上面的list，上面表面了，当我们使用foreach 进行遍历的时候，如果我们进行了删除或者添加，那么_version就会发生变化，那么可想而知会抛出异常。
例子:
static void Main(string[] args)
{
List<object> lists = new List<object>();
lists.Add("123456");
lists.Add("1231246");
lists.Add("dsadadsads");
lists.Add("eqewqew");
foreach (var item in lists)
{
if (item.ToString() == "1231246")
{
lists.Remove(item);
}
}
Console.ReadLine();
}
然后就会抛出异常了。
那么这里就不介绍find了，find 就是遍历数组，找出是否相等。
哦，对了讲另外一个故事。
public int Count => _size;
count-1 就是当前插入的位置。
那么如果你想删除某个元素的时候，那么你可以进行removeat 删除，这样避免了find。
那么非常值得注意的是如果删除了其他元素，如果那么元素的位置小于你记录的位置，那么应该是位置进行减一。
结
以上仅是个人整理，如有错误望请指点。这个系列后面也会整理一下集合相关的源码。
