C#中List存放元素的工作机制

C#中的List\是一个动态数组,可以根据需要自动扩充长度以存放更多元素,其中的T代表元素的类型。List\在内存中的存储方式是连续的一段内存空间,这也就意味着List\能够像数组一样快速地寻址访问元素,同时也具有动态扩容的能力。

当向List\中添加元素时,会先检查当前List\的容量是否足够,若不足则会申请一块新的连续内存,将原来的元素复制到新的内存空间中,同时添加新元素。因此,在添加元素时,List\的容量可能会发生变化,如果多次添加元素,容量也会随之增长。当元素被删除或移除时,List\不会立即进行内存的收缩,而是维持原来的容量,以便后续的元素添加。当List\的元素数量低于容量的一半时,内存才会被收缩。

下面是两个示例说明List\的工作机制:

// 示例一:创建一个List<int>,添加10个元素
List<int> intList = new List<int>();
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    intList.Add(i);
}

以上代码创建了一个空的List\,然后通过循环从0到9添加了10个元素。由于List\初始容量为0,因此在添加第一个元素时,List\会按照默认的容量增长策略,为其分配4个int类型所需的内存空间,以便添加更多元素。随着元素的不断添加,List\的容量会根据需要动态扩容,新添加的元素会自动存储到当前可用的内存空间中。如果List\的容量不足,则需要分配更多的内存空间,将原来的元素复制到新的内存空间,并添加新的元素。

// 示例二:删除List<T>的最后一个元素
List<string> stringList = new List<string>() { "hello", "world", "!" };
stringList.RemoveAt(stringList.Count - 1);

以上代码创建了一个List\,并初始化三个元素"hello"、"world"和"!"。接着调用了List\的RemoveAt方法,将List\的最后一个元素"!"移除。当元素被移除时,List\不会立即进行内存的收缩,而是维持原来的容量,以便后续的元素添加。如果在后续的元素添加中,List\的元素数量低于容量的一半,则内存才会被收缩。

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