c#系列 list详情

2022-07-21,,

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    这里以list为介绍:

    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 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。

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