数组在内存中的存储解析

一、数组

数组在内存中是连续存储的，所以它的索引速度非常快，而且赋值与修改元素也很简单。

1、一维数组

声明一个数组：

int［］ array = new int［5］;

初始化一个数组：

int［］ array1 = new int［5］ { 1， 3， 5， 7， 9 }; //定长

声明并初始化：

int［］ array2 = { 1， 3， 5， 7， 9 }; //不定长

2、多维数组

int［，］ numbers = new int［3， 2］ { {1， 2}， {3， 4}， {5， 6} };

但是数组存在一些不足的地方。在数组的两个数据间插入数据是很麻烦的，而且在声明数组的时候必须指定数组的长度，数组的长度过长，会造成内存浪费，过短会造成数据溢出的错误。如果在声明数组时我们不清楚数组的长度，就会变得很麻烦。

针对数组的这些缺点，.net中最先提供了ArrayList对象来克服这些缺点。

二、ArrayList

ArrayList是命名空间System.Collections下的一部分，在使用该类时必须进行引用，同时继承了IList接口，提供了数据存储和检索。ArrayList对象的大小是按照其中存储的数据来动态扩充与收缩的。所以，在声明ArrayList对象时并不需要指定它的长度。

ArrayList list1 = new ArrayList（）; //新增数据 list1.Add（“cde”）; list1.Add（5678）; //修改数据 list［2］ = 34; //移除数据 list.RemoveAt（0）; //插入数据 list.Insert（0， “qwe”）;

我们从上面的例子看，在List中，我们不仅插入了字符串cde，而且插入了数字5678。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当作为object类型来处理，在我们使用ArrayList处理数据时，很可能会报类型不匹配的错误，也就是ArrayList不是类型安全的。在存储或检索值类型时通常发生装箱和取消装箱操作，带来很大的性能耗损。

补充：数组扩容 这是对ArrayList效率影响比较大的一个因素。 每当执行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法，都会检查内部数组的容量是否不够了，如果是，它就会以当前容量的两倍来重新构建一个数组，将旧元素Copy到新数组中，然后丢弃旧数组，在这个临界点的扩容操作，应该来说是比较影响效率的。 例1：比如，一个可能有200个元素的数据动态添加到一个以默认16个元素大小创建的ArrayList中，将会经过： 16*2*2*2*2 = 256 四次的扩容才会满足最终的要求，那么如果一开始就以： ArrayList List = new ArrayList（ 210 ）; 的方式创建ArrayList，不仅会减少4次数组创建和Copy的操作，还会减少内存使用。 例2：预计有30个元素而创建了一个ArrayList： ArrayList List = new ArrayList（30）; 在过程中，加入了31个元素，那么数组会扩充到60个元素的大小，而这时候不会有新的元素再增加进来，而且有没有调用TrimSize方法，那么就有1次扩容的操作，并且浪费了29个元素大小的空间。如果这时候，用： ArrayList List = new ArrayList（40）; 那么一切都解决了。 所以说，正确的预估可能的元素，并且在适当的时候调用TrimSize方法是提高ArrayList使用效率的重要途径。

三、List 因为ArrayList存在不安全类型与装箱拆箱的缺点，所以出现了泛型的概念。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。