“當你提出疑問并開始思考時，答案就離你不遠了”

@圖片：奧森公園的向日葵 拍攝于2022年7月23日?@攝影師：劉先生

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問題緣起

嚴格來說應該是List<T>，因為.NET的核心基礎類庫中，并沒有List，作為泛型類型的List<T>，對應的非泛型類型是ArrayList。

那么小伙伴們是否清楚，List<T>是哪種數據結構呢？

List被稱作“列表”，相信大家對于"隊列"和"鏈表"都很熟悉，但是"列表"似乎有些陌生，課本教材中將廣義表稱為列表，這個廣義表的定義是：一個多層次的數據結構。直白的說就是表中的元素類型可以不同，這顯然不是.NET中List<T>。

微軟文檔的定義是：

List<T> ：表示可通過索引訪問的對象的強類型列表。

這顯然也沒有解答我們問題。

程序世界沒有秘密，一切答案都藏在代碼里。

扒出List<T>的源碼，我們一起看一下吧。【文末附源碼】

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初識List

List<T>的源碼如下：

從源碼及注釋中可知：List<T>是基于數組實現的可擴容的列表。

看一下這幾個私有變量：

T[] _items：是實際的存儲類型，默認構造函數，將_items賦值為一個空數組。

int _size：記錄當前列表中的元素數量。

int _version：這個有意思，我們知道，在遍歷列表過程中，不能對列表進行修改，這個功能便是通過_version實現的，當列表中的元素修改后，_version值會改變，列表遍歷過程中對其進行判斷，進而引發異常，中斷操作。

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List如何擴容

那列表是如何實現數組長度變化的呢？下面3個方法給了我們答案。

從源碼可知，私有變量_size記錄了列表中實際的元素數量，當調用Add(T item)添加元素時，會將_size與_item.Length進行對比，判斷當前數組是否已滿，首次添加元素時，分配的數組默認長度為4，否則重新分配一個2倍長度的數組，然后將原先的元素拷貝到新數組中，實現數組的自動擴容。

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List使用小技巧

1.在已知數據長度的情況下，初始化時，應指定初始長度。

以添加100個元素為例，全部Add(T item)進列表，需要6次數組擴容和數據拷貝，顯然，在已知數據的長度的情況下，應該在創建List對象時，指定初始長度，以減少數組的重寫分配和數據拷貝。

2.另一種擴容方法是：設置Capacity屬性，但需要注意，設置的值不能小于當前列表的元素數量，否則會拋異常。

3.在.NET 6中，新增了一個方法public int EnsureCapacity(int capacity)，推薦調用這個方法進行列表擴容，只要參數capacity不小于0，方法就不會報錯。

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總結

結論：List<T>是以數組為底層數據結構，實現的可擴容的列表，并且提供了查找，轉換，排序，遍歷，順序逆轉等便捷的方法。

List<T>中既有Count屬性，又有Count()方法，小伙伴們知道為什么嗎？我們下期再聊。

說明：文中源碼基于.NET 6.0版本，在整理文章內容的過程中，還參考對比了.NET Framework 4.8 、.NET 5.0 幾個不同版本的代碼，不同版本間略有異。

文檔參考：List<T>文檔地址?

源碼鏈接：List<T>源碼地址

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