c# List實現原理

在研究前輩們寫的代碼，總是搞不明白。word文中引文的索引和引文列表中的索引對應關系是什么呢？是如何對應上的？我冥思苦想，昨天又系統地看了下代碼，才所有悟，所以記錄下我的探索過程。

如下圖所示：

      圖1

                                        圖2

圖1，是word文中引文，圖2是題錄引文列表，紅色的是索引，這兩個索引是要一一對應的。

 這段代碼實現的功能：過濾掉bib_List的重復項，然后初始化內存題錄表。

  //bib_List 是題錄列表，Globals.BibTableAccessor._dictBibs是內存題錄列表字典，用來存儲word文檔的題錄列表。
   for (int i = 0; i < bib_List.Count; i++)
   {
      if (!bib.Contains(bib_List[i]))
       {
           bib.Add(bib_List[i]);
       }
   }
  Globals.BibTableAccessor._dictBibs[Globals.MemoryDataKey] = bib;

 Int32 i_BIndex=1;
 for (int i = 0; i < bib_List.Count; i++)
 {
   //初始化格式化內存表記錄
  MemoryData memData = new MemoryData();
  memData.BPhysicsID = i_BIndex;
  if (existBibs.ContainsKey(bib_List[i].BibliographyId))
  {
    //若有重復處理
  }
  else
  {
    memData.BLogicID = i_BIndex;
    i_BIndex++;
  }
}

圖1中的索引是根據 memData.BLogicID生成的，我們再看看引文列表的索引是根據什么生成的？

 if (Globals.BibTableAccessor._dictBibs.ContainsKey(Globals.MemoryDataKey))
 {
    List<Bibliography> unquieBibliographies = this.GetUniqueBibliographies(Globals.BibTableAccessor._dictBibs[Globals.MemoryDataKey]);
    this.CreateaReferencesList(cache, unquieBibliographies, journalStyle, wordStyle);
}

 

從上面的代碼可以看到  unquieBibliographies 這個來源正是內存中的題錄表，第4行代碼，正是實現引文列表的，它的內部實現是循環內存題錄表，然后根據循環的i變量來生成引文列表索引。

到這里，我就想，文中引文索引和引文列表的索引，都是和內存題錄表的存儲順序相關。那如果內存題錄表在第二次使用的時候，它的順序會不會變化？於是一個大膽的想法產生了：這個內存題錄表，在c#中是一個泛型List，那List的存儲在不排序的情況下到底會不會變呢？List是不是按我們Add的順序存儲，然后就不變呢？

為了揭開這些問題的答案，我偷偷地看了下List底層到底是怎么實現的？

 看到構造函數里面，原來是構造了一個空的數組，默認容量是4。難怪以前比較厲害的同學，告誡我們給List適當地初始容量，這樣會提供List效率。當時，一臉懵逼，為什么呢？現在看了代碼才明白，

 當我們Add一個元素的時候，判斷如果當前數組大小和元素的個數相等時，這時候要擴容，按照2倍的規則擴容的：

 

 其實，我覺得執行這個擴容代碼倒不耗費什么性能。真正耗費性能的，應該是不斷地向內存申請存儲空間，我覺得這個事情應該耗費性能。按照我的想法，就算申請存儲空間也不耗費性能，那微軟會怎么做呢？是在原來數組的基礎上擴展容量，還是新實例化了一個數組，把原來的數組元素拷貝過去？

我們繼續研究代碼，此刻我是一邊寫，一邊研究，還沒有吃中午飯。

 

看到這里的代碼，我覺得一陣欣喜，微軟的做法，就是新構造了一個數組，把元素拷貝過去。那為什么不在原來的基礎上擴容呢？我想了想，所謂數組，就是一組連續的存儲空間，那微軟要在原來的基礎上擴展，何談容易呢？萬一這段空間周邊沒有空間呢？那就干脆把這樣的困難的事情交給操作系統完成好了。