“当你提出疑问并开始思考时，答案就离你不远了”

@图片：奥森公园的向日葵 拍摄于2022年7月23日 @摄影师：刘先生

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问题缘起

严格来说应该是List<T>，因为.NET的核心基础类库中，并没有List，作为泛型类型的List<T>，对应的非泛型类型是ArrayList。

那么小伙伴们是否清楚，List<T>是哪种数据结构呢？

List被称作“列表”，相信大家对于"队列"和"链表"都很熟悉，但是"列表"似乎有些陌生，课本教材中将广义表称为列表，这个广义表的定义是：一个多层次的数据结构。直白的说就是表中的元素类型可以不同，这显然不是.NET中List<T>。

微软文档的定义是：

List<T> ：表示可通过索引访问的对象的强类型列表。

这显然也没有解答我们问题。

程序世界没有秘密，一切答案都藏在代码里。

扒出List<T>的源码，我们一起看一下吧。【文末附源码】

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初识List

List<T>的源码如下：

从源码及注释中可知：List<T>是基于数组实现的可扩容的列表。

看一下这几个私有变量：

T[] _items：是实际的存储类型，默认构造函数，将_items赋值为一个空数组。

int _size：记录当前列表中的元素数量。

int _version：这个有意思，我们知道，在遍历列表过程中，不能对列表进行修改，这个功能便是通过_version实现的，当列表中的元素修改后，_version值会改变，列表遍历过程中对其进行判断，进而引发异常，中断操作。

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List如何扩容

那列表是如何实现数组长度变化的呢？下面3个方法给了我们答案。

从源码可知，私有变量_size记录了列表中实际的元素数量，当调用Add(T item)添加元素时，会将_size与_item.Length进行对比，判断当前数组是否已满，首次添加元素时，分配的数组默认长度为4，否则重新分配一个2倍长度的数组，然后将原先的元素拷贝到新数组中，实现数组的自动扩容。

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List使用小技巧

1.在已知数据长度的情况下，初始化时，应指定初始长度。

以添加100个元素为例，全部Add(T item)进列表，需要6次数组扩容和数据拷贝，显然，在已知数据的长度的情况下，应该在创建List对象时，指定初始长度，以减少数组的重写分配和数据拷贝。

2.另一种扩容方法是：设置Capacity属性，但需要注意，设置的值不能小于当前列表的元素数量，否则会抛异常。

3.在.NET 6中，新增了一个方法public int EnsureCapacity(int capacity)，推荐调用这个方法进行列表扩容，只要参数capacity不小于0，方法就不会报错。

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总结

结论：List<T>是以数组为底层数据结构，实现的可扩容的列表，并且提供了查找，转换，排序，遍历，顺序逆转等便捷的方法。

List<T>中既有Count属性，又有Count()方法，小伙伴们知道为什么吗？我们下期再聊。

说明：文中源码基于.NET 6.0版本，在整理文章内容的过程中，还参考对比了.NET Framework 4.8 、.NET 5.0 几个不同版本的代码，不同版本间略有异。

文档参考：List<T>文档地址 

源码链接：List<T>源码地址

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