C# List删除元素的性能优化

背景

X上闲逛发现这样一个post

简单翻译一下，就是说如果针对无序数组（顺序不重要），要删除其中某个元素，比起费劲的移动很多元素，可以把要删除的元素和最后一个元素交换，然后减小数组的长度即可。

然后我看到回复中提到这样一个PR，针对dotnet runtime

github PR地址：https://github.com/dotnet/runtime/pull/106581/commits/28f434c3f3415181901a803985d05b19b0d18107

方便观看，我直接截图贴在这里：

作者是Stephen Toub，.NET team的开发者
博客地址：https://devblogs.microsoft.com/dotnet/author/toub/

分析

上图我们可以看到这个优化就是文章开头提到的方法，将list.RemoveAt(targetIndex)优化，
先与最后一个元素交换list[targetIndex] = list[^1]
然后list.RemoveAt(lastIndex)

那么二者到底有何差异？
那就得看RemoveAt的源码了

RemoveAt源码

源码地址：https://github.com/microsoft/referencesource/blob/master/mscorlib/system/collections/generic/list.cs#L877

此处方便查看，我直接贴出来：

        public void RemoveAt(int index) {
            if ((uint)index >= (uint)_size) {
                ThrowHelper.ThrowArgumentOutOfRangeException();
            }
            Contract.EndContractBlock();
            _size--;
            if (index < _size) {
                Array.Copy(_items, index + 1, _items, index, _size - index);
            }
            _items[_size] = default(T);
            _version++;
        }

看源码，流程是这样的
因为是移除某个index元素，list的size必然会少一个，所以首先size--
正常我们指定某个index，那么将会进行Array.Copy操作，我们可以看到这个方法有5个参数，参数意义见：

public static void Copy(Array sourceArray, int sourceIndex, Array destinationArray, int destinationIndex, int length)
{
   
}

我们可以看到sourceArray 和 destinationArray其实都是当前数组_items
Copy之后，最后一个元素必然空着了，所以会把最后一个元素置为泛型目标的默认值 _items[_size] = default(T);

示意如下，现在小学生都能理解

代码如此，回到刚才的问题，list.RemoveAt(lastIndex)的时候，由于size--，所以不会进入if代码块，所以也不会发生Array.Copy操作。