C# Array、ArrayList和List的区别

Array

Array 类是 C# 中所有数组的基类，它是在 System 命名空间中定义。Array 类提供了各种用于数组的属性和方法。 
属性如： IsReadOnly数组只读。Length数组长度。 
方法常用的如下： 
1 Clear 
根据元素的类型，设置数组中某个范围的元素为零、为 false 或者为 null。 
2 Copy(Array, Array, Int32) 
从数组的第一个元素开始复制某个范围的元素到另一个数组的第一个元素位置。长度由一个 32 位整数指定。 
3 CopyTo(Array, Int32) 
从当前的一维数组中复制所有的元素到一个指定的一维数组的指定索引位置。索引由一个 32 位整数指定。 
4 GetLength 
获取一个 32 位整数，该值表示指定维度的数组中的元素总数。 
7 GetType 
获取当前实例的类型。从对象（Object）继承。 
9 GetValue(Int32) 
获取一维数组中指定位置的值。索引由一个 32 位整数指定。 
10 IndexOf(Array, Object) 
搜索指定的对象，返回整个一维数组中第一次出现的索引。 
11 Reverse(Array) 
逆转整个一维数组中元素的顺序。 
12 SetValue(Object, Int32) 
给一维数组中指定位置的元素设置值。索引由一个 32 位整数指定。 
13 Sort(Array) 
使用数组的每个元素的 IComparable 实现来排序整个一维数组中的元素。 
14 ToString 
返回一个表示当前对象的字符串。从对象（Object）继承。

使用方法如：

int[] nums = {1,2,3,4,5 };
Array.Sort(nums);

在内存中是连续存储的，所以它的索引速度是非常的快，而且赋值与修改元素也很简单，比如：nums[2]=5。

　　但是数组也存在一些不足的地方。比如在数组的两个数据间插入数据也是很麻烦的，还有我们在声明数组的时候，必须同时指明数组的长度，数组的长度过长，会造成内存浪费，数组和长度过短，会造成数据溢出的错误。这样如果在声明数组时我们并不清楚数组的长度，就变的很麻烦了。C#中最先提供了ArrayList对象来克服这些缺点。

ArrayList

　　ArrayList动态数组，是.Net Framework提供的用于数据存储和检索的专用类，它是命名空间System.Collections下的一部分。它的大小是按照其中存储的数据来动态扩充与收缩的。所以，我们在声明ArrayList对象时并不需要指定它的长度。ArrayList继承了IList接口，所以它可以很方便的进行数据的添加，插入和移除.比如： 

ArrayList al = new ArrayList();
//新增数据
al.Add("abc"); al.Add(123);
//修改数据
al[2] = 345;
//移除数据
al.RemoveAt(0);
//插入数据 
al.Insert(0, "hello world");

从上面示例看，ArrayList好像是解决了数组中所有的缺点，那么它应该就是完美的了，为什么在C#2.0后又会出现List呢？

List

　　在ArrayList中，我们不仅插入了字符串”abc”，而且又插入了数字123。这样在ArrayList中插入不同类型的数据是允许的。因为ArrayList会把所有插入其中的数据都当作为object类型来处理。这样，在我们使用ArrayList中的数据来处理问题的时候，很可能会报类型不匹配的错误，也就是说ArrayList不是类型安全的。既使我们保证在插入数据的时候都很小心，都有插入了同一类型的数据，但在使用的时候，我们也需要将它们转化为对应的原类型来处理。这就存在了装箱与拆箱的操作，会带来很大的性能损耗。

　　正是因为ArrayList存在不安全类型与装箱拆箱的缺点，所以在C#2.0后出现了泛型的概念。而List类是ArrayList类的泛型等效类。它的大部分用法都与ArrayList相似，因为List类也继承了IList接口。最关键的区别在于，在声明List集合时，我们同时需要为其声明List集合内数据的对象类型。 比如：

List list = new List();
//新增数据
 list.Add(123);
//修改数据 
list[0] = 345;
//移除数据
list.RemoveAt(0);

上例中，如果我们往List泛型集合中插入string字符”hello world”，IDE就会报错，且不能通过编译。这样就避免了前面讲的类型安全问题与装箱拆箱的性能问题了。

List泛型的好处： 
　　通过允许指定泛型类或方法操作的特定类型，泛型功能将类型安全的任务从您转移给了编译器。不需要编写代码来检测数据类型是否正确，因为会在编译时强制使用正确的数据类型。减少了类型强制转换的需要和运行时错误的可能性。泛型提供了类型安全但没有增加多个实现的开销。

总结

三者都用来处理一组数据，继承了IEnumerable接口，可用于for循环处理。都可以通过索引下标进行获取和设置元素。

Array在内存中是连续的，长度固定，无法删除和增加新的元素。而ArrayList或List的容量可根据需要自动插入和删除元素。

Array可以具有多个维度，而 ArrayList或 List< T> 始终只具有一个维度。但是，您可以轻松创建数组列表或列表的列表。

特定类型（Object 除外）的数组 的性能优于 ArrayList的性能。 这是因为 ArrayList的元素属于 Object 类型；所以在存储或检索值类型时通常发生装箱和拆箱操作。不过，在不需要重新分配时（即最初的容量十分接近列表的最大容量），List< T> 的性能与同类型的数组十分相近。

在决定使用 List 还是使用ArrayList 类（两者具有类似的功能）时，记住List 类在大多数情况下执行得更好并且是类型安全的。如果对List< T> 类的类型T 使用引用类型，则两个类的行为是完全相同的。但是，如果对类型T使用值类型，则需要考虑实现和装箱问题。