C#中数组、ArrayList和List三者的区别

在C#中，当我们想要存储一组对象的时候，就会想到用数组，ArrayList,List这三个对象了。那么这三者到底有什么样的区别呢？

我们先来了解一下数组，因为数组在C#中是最早出现的。

数组

数组有很多的优点，比如说数组在内存中是连续存储的，所以它的索引速度是非常的快，而且赋值与修改元素也很简单，比如：

string[] s=new string[3];

//赋值
s[0]="a";
s[1]="b";
s[2]="c";

//修改
s[1]="b1";

但是，数组也存在一些不足的地方。比如在数组的两个数据间插入数据也是很麻烦的。还有我们在声明数组的时候，必须同时指明数组的长度，数组的长度过长，会造成内存浪费，数组和长度过短，会造成数据溢出的错误。这样如果在声明数组时我们并不清楚数组的长度，就变的很棘手了。

针对于数组的这些缺点，C#中最先提供了ArrayList对象来克服这些缺点。

ArrayList

ArrayList是.Net Framework提供的用于数据存储和检索的专用类，它是命名空间System.Collections下的一部分。它的大小是按照其中存储的数据来动态扩充与收缩的。所以，我们在声明ArrayList对象时并不需要指定它的长度。

ArrayList继承了IList接口，所以它可以很方便的进行数据的添加，插入和移除.比如：

ArrayList list = new ArrayList();

//新增数据
list.Add("abc");
list.Add(123);

//修改数据
list[2] = 345;

//移除数据
list.RemoveAt(0);

//插入数据
list.Insert(0, "hello world");

从上面示例看，ArrayList好像是解决了数组中所有的缺点，那么它应该就是完美的了，为什么在C#2.0后又会出现List呢？

还是从上面的示例看，在list中，我们不仅插入了字符串"abc"，而且又插入了数字123。这样在ArrayList中插入不同类型的数据是允许的。因为ArrayList会把所有插入其中的数据都当作为object类型来处理。这样，在我们使用ArrayList中的数据来处理问题的时候，很可能会报类型不匹配的错误，也就是说ArrayList不是类型安全的。既使我们保证在插入数据的时候都很小心，都有插入了同一类型的数据，但在使用的时候，我们也需要将它们转化为对应的原类型来处理。这就存在了装箱与拆箱的操作，会带来很大的性能损耗。

穿插一下装箱与拆箱的概念：
简单的来讲:
装箱：就是将值类型的数据打包到引用类型的实例中
比如将int类型的值123赋给object对象o

int i=123;
object o=(object)i;

拆箱：就是从引用数据中提取值类型
比如将object对象o的值赋给int类型的变量i

object o=123;
int i=(int)o;

装箱与拆箱的过程是很损耗性能的。

泛型List

正是因为ArrayList存在不安全类型与装箱拆箱的缺点，所以在C#2.0后出现了泛型的概念。而List类是ArrayList类的泛型等效类。它的大部分用法都与ArrayList相似，因为List类也继承了IList接口。最关键的区别在于，在声明List集合时，我们同时需要为其声明List集合内数据的对象类型。
比如：

List<int> list = new List<int>();

//新增数据
list.Add(123);

//修改数据
list[0] = 345;

//移除数据
list.RemoveAt(0);

上例中，如果我们往List集合中插入string字符"hello world"，IDE就会报错，且不能通过编译。这样就避免了前面讲的类型安全问题与装箱拆箱的性能问题了。

总结：

    数组的容量是固定的，您只能一次获取或设置一个元素的值，而ArrayList或List<T>的容量可根据需要自动扩充、修改、删除或插入数据。

    数组可以具有多个维度，而 ArrayList或 List< T> 始终只具有一个维度。但是，您可以轻松创建数组列表或列表的列表。特定类型（Object 除外）的数组 的性能优于 ArrayList的性能。 这是因为 ArrayList的元素属于 Object 类型；所以在存储或检索值类型时通常发生装箱和取消装箱操作。不过，在不需要重新分配时（即最初的容量十分接近列表的最大容量），List< T> 的性能与同类型的数组十分相近。

    在决定使用 List<T> 还是使用ArrayList 类（两者具有类似的功能）时，记住List<T> 类在大多数情况下执行得更好并且是类型安全的。如果对List< T> 类的类型T 使用引用类型，则两个类的行为是完全相同的。但是，如果对类型T使用值类型，则需要考虑实现和装箱问题。