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C#中List的用法详解 - 如何高效地添加、删除和遍历元素

星降

星降

发布时间:2025-12-05 09:59:14

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来源于php中文网

原创

List 高效使用需注意:添加时优先Add()并预设容量,删除禁用foreach中Remove()而推荐RemoveAll(),遍历按需选for(需索引/修改)、foreach(只读)或ForEach(简单副作用),并留意Clear不释放内存、Contains为O(n)及线程不安全等细节。

c#中list<t>的用法详解 - 如何高效地添加、删除和遍历元素

List 是 C# 中最常用、最灵活的泛型集合类型,它底层基于动态数组实现,支持快速随机访问,也提供了丰富的增删查改方法。用得好,性能高;用得随意,容易踩坑(比如在循环中删除元素导致索引错乱)。下面从实际开发角度,讲清楚怎么高效地添加、删除和遍历元素。

添加元素:选对方法,避免频繁扩容

添加单个元素优先用 Add(),它时间复杂度是均摊 O(1)。但要注意:内部数组容量不足时会自动扩容(通常是翻倍),触发内存分配和元素复制。如果已知大概数量,初始化时指定容量能省掉多次扩容:

List list = new List(1000); // 预分配空间
list.Add("hello");
list.AddRange(new[] { "world", "csharp" }); // 批量添加更高效

批量添加推荐用 AddRange(),它比循环调用 Add() 快得多,因为只做一次容量检查和一次复制操作。

删除元素:别在 foreach 里删,用对 API

这是新手高频出错点:绝不能在 foreach 遍历中直接调用 Remove() 或 RemoveAt(),会导致 InvalidOperationException 或漏删。正确做法有三种:

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  • 倒序 for 循环 + RemoveAt():适合按索引条件删除(如删掉所有空字符串)
  • RemoveAll():最推荐!一行代码安全删满足条件的全部元素
  • 先收集待删项,再统一 Remove():适合复杂判断逻辑
// ✅ 推荐:RemoveAll 删除所有 null 或空字符串
list.RemoveAll(s => string.IsNullOrEmpty(s));

// ✅ 安全倒序删(比如删偶数索引的元素) for (int i = list.Count - 1; i >= 0; i--) if (i % 2 == 0) list.RemoveAt(i);

// ❌ 危险!编译通过但运行时报错 foreach (var item in list) if (item == "bad") list.Remove(item); // 抛出 Collection was modified

遍历元素:根据需求选方式,兼顾可读与性能

三种主流遍历方式各有适用场景:

  • for (int i = 0; i :需要索引、或需修改当前元素(如 list[i] = ...)、或性能极致敏感时首选。注意别写成 i (List 没 Length 属性)
  • foreach (var item in list):最简洁安全,适用于只读访问。编译器会优化为基于索引的访问,性能不输 for
  • list.ForEach(...):语法糖,适合简单副作用操作(如打印、记录日志),但无法 break 或 continue,也不返回新集合
// 推荐:只读遍历用 foreach(语义清晰,不易出错)
foreach (string s in list)
    Console.WriteLine(s);

// 推荐:需索引或修改时用 for for (int i = 0; i < list.Count; i++) if (list[i].StartsWith("A")) list[i] = list[i].ToUpper();

// 小技巧:想 break/continue 又要索引?用 for 更直接

额外提醒:几个易忽略但关键的细节

高效使用 List 还得注意这些:

  • Clear() 清空后,Capacity 不变——内存没释放。真要释放,可赋值为 new List() 或调用 TrimExcess()
  • Contains()、IndexOf() 是 O(n) 查找,大量查找建议换 HashSet 或 Dictionary
  • ToList() 是 LINQ 方法,会创建新 List 副本,别在循环里反复调用
  • 线程不安全:多线程读写必须加锁,或改用 ConcurrentBag/ConcurrentQueue

基本上就这些。List 看似简单,但把 Add/Remove/遍历的边界和性能点理清楚,日常编码就能少踩坑、少调试、多流畅。

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