C#中Array與ArrayList用法及轉換的方法

2020-01-24 03:32:01

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ArrayList與Array的區別概述

ArrayList 是數組的復雜版本。ArrayList 類提供在大多數 Collections 類中提供但不在 Array 類中提供的一些功能。例如：

Array 的容量是固定的，而 ArrayList 的容量是根據需要自動擴展的。如果更改了 ArrayList.Capacity 屬性的值，則自動進行內存重新分配和元素復制。

ArrayList 提供添加、插入或移除某一范圍元素的方法。在 Array 中，您只能一次獲取或設置一個元素的值。

使用 Synchronized 方法可以很容易地創建 ArrayList 的同步版本。而 Array 將一直保持它直到用戶實現同步為止。

ArrayList與Array的區別詳解：ArrayList全解析

1、什么是ArrayList

ArrayList就是傳說中的動態數組，用MSDN中的說法，就是Array的復雜版本，它提供了如下一些好處：

動態的增加和減少元素

實現了ICollection和IList接口

靈活的設置數組的大小

2、如何使用ArrayList

最簡單的例子：

復制代碼代碼如下:

ArrayList List = new ArrayList();
for( int i=0;i< 10;i++ ) //給數組增加10個Int元紊List.Add(i);Š//..程序做一些處理
List.RemoveAt(5);//將第6個元素移除
for( int i=0;i< 3;i++ ) //再增加3個元紊 List.Add(i+20);
Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));//返回ArrayList包含的數組

這是一個簡單的例子，雖然沒有包含ArrayList所有的方法，但是可以反映出ArrayList最常用的用法

3、ArrayList重要的方法和屬性

（1）構造器

ArrayList提供了三個構造器：

public ArrayList();

默認的構造器，將會以默認（16）的大小來初始化內部的數組

public ArrayList(ICollection);

用一個ICollection對象來構造，并將該集合的元素添加到ArrayList

public ArrayList(int);

用指定的大小來初始化內部的數組

（2）IsSynchronized屬性和ArrayList.Synchronized方法

IsSynchronized屬性指示當前的ArrayList實例是否支持線程同步，而ArrayList.Synchronized靜態方法則會返回一個ArrayList的線程同步的封裝。

如果使用非線程同步的實例，那么在多線程訪問的時候，需要自己手動調用lock來保持線程同步，例如：

復制代碼代碼如下:

ArrayList list = new ArrayList();
//...
lock( list.SyncRoot ) //當ArrayList為非線程包裝的時候，SyncRoot屬性其實就是它自己，但是為了滿足ICollection的SyncRoot定義，這里還是使用SyncRoot來保持源代碼的規范性
{
list.Add( “Add a Item” );
}

如果使用ArrayList.Synchronized方法返回的實例，那么就不用考慮線程同步的問題，這個實例本身就是線程安全的，實際上ArrayList內部實現了一個保證線程同步的內部類，ArrayList.Synchronized返回的就是這個類的實例，它里面的每個屬性都是用了lock關鍵字來保證線程同步。

但是，使用這個方法（ArrayList.Synchronized）并不能保證枚舉的同步，例如，一個線程正在刪除或添加集合項，而另一個線程同時進行枚舉，這時枚舉將會拋出異常。所以，在枚舉的時候，你必須明確使用 SyncRoot 鎖定這個集合。

Hashtable與ArrayList關于線程安全性的使用方法類似。

（3）Count屬性和Capacity屬性

Count屬性是目前ArrayList包含的元素的數量，這個屬性是只讀的。

Capacity屬性是目前ArrayList能夠包含的最大數量，可以手動的設置這個屬性，但是當設置為小于Count值的時候會引發一個異常。

（4）Add、AddRange、Remove、RemoveAt、RemoveRange、Insert、InsertRange

這幾個方法比較類似

Add方法用于添加一個元素到當前列表的末尾

AddRange方法用于添加一批元素到當前列表的末尾

Remove方法用于刪除一個元素，通過元素本身的引用來刪除

RemoveAt方法用于刪除一個元素，通過索引值來刪除

RemoveRange用于刪除一批元素，通過指定開始的索引和刪除的數量來刪除

Insert用于添加一個元素到指定位置，列表后面的元素依次往后移動

InsertRange用于從指定位置開始添加一批元素，列表后面的元素依次往后移動

另外，還有幾個類似的方法：

Clear方法用于清除現有所有的元紊Contains方法用來查找某個對象在不在列表之中

其他的我就不一一累贅了，大家可以查看MSDN，上面講的更仔細

（5）TrimSize方法

這個方法用于將ArrayList固定到實際元素的大小，當動態數組元素確定不在添加的時候，可以調用這個方法來釋放空余的內存。

（6）ToArray方法

這個方法把ArrayList的元素Copy到一個新的數組中。

4、ArrayList與數組轉換

例1：

復制代碼代碼如下:

ArrayList List = new ArrayList();
List.Add(1);
List.Add(2);
List.Add(3);

Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));

例2：

復制代碼代碼如下:

ArrayList List = new ArrayList();
List.Add(1);
List.Add(2);
List.Add(3);

Int32[] values = new Int32[List.Count];
List.CopyTo(values);

上面介紹了兩種從ArrayList轉換到數組的方法

例3：

復制代碼代碼如下:

ArrayList List = new ArrayList();
List.Add( “string” );
List.Add( 1 );
//往數組中添加不同類型的元素

object[] values = List.ToArray(typeof(object)); //正確
string[] values = (string[])List.ToArray(typeof(string)); //錯誤

和數組不一樣，因為可以轉換為Object數組，所以往ArrayList里面添加不同類型的元素是不會出錯的，但是當調用ArrayList方法的時候，要么傳遞所有元素都可以正確轉型的類型或者Object類型，否則將會拋出無法轉型的異常。

5、ArrayList最佳使用建議

這一節我們來討論ArrayList與數組的差別，以及ArrayList的效率問題

（1）ArrayList是Array的復雜版本

ArrayList內部封裝了一個Object類型的數組，從一般的意義來說，它和數組沒有本質的差別，甚至于ArrayList的許多方法，如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在內部數組的基礎上直接調用Array的對應方法。

（2）內部的Object類型的影響

對于一般的引用類型來說，這部分的影響不是很大，但是對于值類型來說，往ArrayList里面添加和修改元素，都會引起裝箱和拆箱的操作，頻繁的操作可能會影響一部分效率。

但是恰恰對于大多數人，多數的應用都是使用值類型的數組。

消除這個影響是沒有辦法的，除非你不用它，否則就要承擔一部分的效率損失，不過這部分的損失不會很大。

（3）數組擴容

這是對ArrayList效率影響比較大的一個因素。

每當執行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法，都會檢查內部數組的容量是否不夠了，如果是，它就會以當前容量的兩倍來重新構建一個數組，將舊元素Copy到新數組中，然后丟棄舊數組，在這個臨界點的擴容操作，應該來說是比較影響效率的。

例1：比如，一個可能有200個元素的數據動態添加到一個以默認16個元素大小創建的ArrayList中，將會經過：

16*2*2*2*2 = 256

四次的擴容才會滿足最終的要求，那么如果一開始就以：

ArrayList List = new ArrayList( 210 );

的方式創建ArrayList，不僅會減少4次數組創建和Copy的操作，還會減少內存使用。

例2：預計有30個元素而創建了一個ArrayList：

ArrayList List = new ArrayList(30);

在執行過程中，加入了31個元素，那么數組會擴充到60個元素的大小，而這時候不會有新的元素再增加進來，而且有沒有調用TrimSize方法，那么就有1次擴容的操作，并且浪費了29個元素大小的空間。如果這時候，用：

ArrayList List = new ArrayList(40);

那么一切都解決了。

所以說，正確的預估可能的元素，并且在適當的時候調用TrimSize方法是提高ArrayList使用效率的重要途徑。

（4）頻繁的調用IndexOf、Contains等方法（Sort、BinarySearch等方法經過優化，不在此列）引起的效率損失

首先，我們要明確一點，ArrayList是動態數組，它不包括通過Key或者Value快速訪問的算法，所以實際上調用IndexOf、Contains等方法是執行的簡單的循環來查找元素，所以頻繁的調用此類方法并不比你自己寫循環并且稍作優化來的快，如果有這方面的要求，建議使用Hashtable或SortedList等鍵值對的集合。

復制代碼代碼如下:

ArrayList al=new ArrayList();

al.Add("How");
al.Add("are");
al.Add("you!");

al.Add(100);
al.Add(200);
al.Add(300);

al.Add(1.2);
al.Add(22.8);

.........

//第一種遍歷 ArrayList 對象的方法
foreach(object o in al)
{
Console.Write(o.ToString()+" ");
}

//第二種遍歷 ArrayList 對象的方法
IEnumerator ie=al.GetEnumerator();
while(ie.MoveNext())
{
Console.Write(ie.Curret.ToString()+" ");
}

//第三種遍歷 ArrayList 對象的方法

我忘記了,好象是利用 ArrayList對象的一個屬性,它返回一此對象中的元素個數.

然后在利用索引

復制代碼代碼如下:

for(int i=0;i< Count;i++)
{
Console.Write(al[i].ToString()+" ");
}

ArrayList 提供將只讀和固定大小包裝返回到集合的方法。而 Array 不提供。

另一方面，Array 提供ArrayList 所不具有的某些靈活性。例如：

可以設置 Array 的下限，但 ArrayList 的下限始終為零。

Array 可以具有多個維度，而 ArrayList 始終只是一維的。

特定類型（不包括 Object）的 Array 的性能比 ArrayList 好，這是因為 ArrayList 的元素屬于 Object 類型，所以在存儲或檢索值類型時通常發生裝箱和取消裝箱。

要求一個數組的大多數情況也可以代之以使用 ArrayList。它更易于使用，并且通常具有與 Object 類型的數組類似的性能。

Array 位于 System 命名空間中；ArrayList 位于 System.Collections 命名空間中。

以上就總結了ArrayList與Array的區別。