c# List实现原理

在研究前辈们写的代码，总是搞不明白。word文中引文的索引和引文列表中的索引对应关系是什么呢？是如何对应上的？我冥思苦想，昨天又系统地看了下代码，才所有悟，所以记录下我的探索过程。

如下图所示：

      图1

                                        图2

图1，是word文中引文，图2是题录引文列表，红色的是索引，这两个索引是要一一对应的。

 这段代码实现的功能：过滤掉bib_List的重复项，然后初始化内存题录表。

  //bib_List 是题录列表，Globals.BibTableAccessor._dictBibs是内存题录列表字典，用来存储word文档的题录列表。
   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++)
 {
   //初始化格式化内存表记录
  MemoryData memData = new MemoryData();
  memData.BPhysicsID = i_BIndex;
  if (existBibs.ContainsKey(bib_List[i].BibliographyId))
  {
    //若有重复处理
  }
  else
  {
    memData.BLogicID = i_BIndex;
    i_BIndex++;
  }
}

图1中的索引是根据 memData.BLogicID生成的，我们再看看引文列表的索引是根据什么生成的？

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

从上面的代码可以看到  unquieBibliographies 这个来源正是内存中的题录表，第4行代码，正是实现引文列表的，它的内部实现是循环内存题录表，然后根据循环的i变量来生成引文列表索引。

到这里，我就想，文中引文索引和引文列表的索引，都是和内存题录表的存储顺序相关。那如果内存题录表在第二次使用的时候，它的顺序会不会变化？于是一个大胆的想法产生了：这个内存题录表，在c#中是一个泛型List，那List的存储在不排序的情况下到底会不会变呢？List是不是按我们Add的顺序存储，然后就不变呢？

为了揭开这些问题的答案，我偷偷地看了下List底层到底是怎么实现的？

 看到构造函数里面，原来是构造了一个空的数组，默认容量是4。难怪以前比较厉害的同学，告诫我们给List适当地初始容量，这样会提供List效率。当时，一脸懵逼，为什么呢？现在看了代码才明白，

 当我们Add一个元素的时候，判断如果当前数组大小和元素的个数相等时，这时候要扩容，按照2倍的规则扩容的：

 其实，我觉得执行这个扩容代码倒不耗费什么性能。真正耗费性能的，应该是不断地向内存申请存储空间，我觉得这个事情应该耗费性能。按照我的想法，就算申请存储空间也不耗费性能，那微软会怎么做呢？是在原来数组的基础上扩展容量，还是新实例化了一个数组，把原来的数组元素拷贝过去？

我们继续研究代码，此刻我是一边写，一边研究，还没有吃中午饭。

 

看到这里的代码，我觉得一阵欣喜，微软的做法，就是新构造了一个数组，把元素拷贝过去。那为什么不在原来的基础上扩容呢？我想了想，所谓数组，就是一组连续的存储空间，那微软要在原来的基础上扩展，何谈容易呢？万一这段空间周边没有空间呢？那就干脆把这样的困难的事情交给操作系统完成好了。