单个类类型的C＃数组或列表

Question

我有一个包含一些基本类型的类。 （3x float，2x int）。

现在我需要一个可以容纳这个类的数百万个实例的集合。 我不需要派生类型。 所有元素都完全来自这个单独的类。 更多元素的数量是固定的。 在极少数情况下，我计划复制整个列表/数组并修改副本。 最初的列表/数组应该是不可变的，因此我不需要与其他线程同步。

现在的问题是：

• 我是从数组而不是列表中受益吗？
• 我是否使用数组保存内存？
• 速度怎么样？

我读到C＃中的List也在内部实现为Array。

如果它是C ++，我知道数组将保存完整的对象。 但我不确定C＃如何处理这个问题。 C＃数组是仅保存对类实例的引用还是保存完整的数据结构？

Answer 1

最初的列表/数组应该是不可变的，因此我不需要与其他线程同步。

您是否考虑过不可变集合而不是T[]或List<T> ？ ImmutableArray<T>最有意义。 您可以使用ImmutableArray<T>.Builder以高效的方式创建集合。

• 我是从数组而不是列表中受益吗？

如果您不需要更改元素的数量，则应使用Array。 它会让每个查看代码的人都清楚地知道你没有改变元素的数量。

• 我是否使用数组保存内存？

这取决于你如何创建List<T> 。 在内部，当您向List<T>添加元素时，逐个基础数组的大小是使用2 *乘数的变化：当没有足够的空间用于新元素时，当前的基础数组被替换为大小为两倍的新数组。 所以，是的，您可以直接使用Array保存内存，因为您不会分配任何不必要的内存。 但是，您可以使用List<T>实现相同的目的，方法是使用获取列表容量的构造函数创建它，或者在将所有元素添加到列表后调用TrimExcess方法。

• 速度怎么样？

使用数组，您将保存逻辑，使List<T>方法，属性和索引器属性调用转换为基础数组调用。 但你不应该关心它，它将是不明显的。

如果它是C ++，我知道数组将保存完整的对象。 但我不确定C＃如何处理这个问题。 C＃数组是仅保存对类实例的引用还是保存完整的数据结构？

这取决于。 如果将类型定义为引用类型（ class ），则数组和列表都只包含对特定项的引用。 如果将其定义为值类型（ struct ），则数组将保存实际元素。

Answer 2

1. 并不是的。 内部列表只是普通数组，另外还有列表中的元素（不在数组中）。 你的功能会更差。
2. 如果您知道元素的数量，并在列表初始化时设置它，那么您将不会保存任何内存。 使用List使用的内存很少，虽然列表大小是固定的，但它不依赖于元素的数量。 但是如果你没有指定确切的列表大小，那么每次添加新元素时，内部数组的大小将加倍，并且List元素的数量大于内部数组大小。
3. 不。大多数时候它与使用普通数组相同。 除了内部数组重新调整大小时间（但它不会太长，并且在List修复时不会发生）。

在C ++中，数组和列表并不总是将完整的对象存储在其中。 它们可以包含仅包含引用。 .NET语言也是如此（即使对于托管C ++也是如此）。 值类型将按原样存储。 引用类型将被存储...作为对象的引用。