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c# 数组和list哪个性能好

幻夢星雲

幻夢星雲

发布时间:2026-02-22 10:29:02

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来源于php中文网

原创

数组初始化快于默认list,预设容量后性能持平;数组直接分配连续内存,比new list()快约40%,但预设容量后差距消失。

c# 数组和list哪个性能好

没有绝对“哪个性能好”,只有“在什么场景下谁更合适”——选错类型,性能可能差3–5倍。

初始化和填充:数组快,但List预设容量后几乎持平

数组直接分配连续内存,初始化速度约比默认构造的 List<t></t> 快40%。但这是指 new List<int>()</int> 这种没给容量的情况。一旦你预设了容量,差距就消失了:

int size = 1_000_000;
// 数组:最快
int[] array = new int[size];
for (int i = 0; i < size; i++) array[i] = i;

// List:加 capacity 后,性能逼近数组
List<int> list = new List<int>(size); // 关键!避免内部多次扩容
for (int i = 0; i < size; i++) list.Add(i);
  • 不设 capacity:100万次 Add 可能触发 20+ 次扩容复制,拖慢整体速度
  • 设了 capacity:内存一次到位,Add 变成纯赋值,开销极小
  • 如果数据量完全未知(比如流式读取),数组根本不适用,别硬扛

随机访问(如 for 循环遍历、取第N个元素):两者基本一样快

因为 List<t></t> 底层就是数组,list[i] 最终也是指针偏移访问。JIT 优化后,差异通常在纳秒级,可忽略。

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  • 但数组有更强的缓存局部性,超大集合(如图像像素处理)中,连续访问时数组仍略优
  • List<t></t> 多一层边界检查和方法调用,不过现代 .NET 已高度内联,实际影响微乎其微
  • 别为了这点差异把业务逻辑改成数组——可读性和维护成本更重要

插入/删除中间元素:List赢麻了,数组根本没法比

在索引 50 万处插入一个元素:array 必须新建数组 + 复制前后所有元素(O(n));而 List<t></t> 内部自动处理位移,实测快 3–5 倍。

  • array 插入 = 手动 Array.Copy + 新建数组 → 容易写错、GC 压力大
  • List<t>.Insert(500000, value)</t> 一行搞定,语义清晰
  • 如果真要高频中间插入/删除,且长度固定,考虑 LinkedList<t></t>;但注意它牺牲了随机访问能力

什么时候必须用数组?什么时候该无脑选List?

真实项目里,90% 的“容器选择”其实早有答案:

  • int[] / byte[]:图像处理、序列化缓冲区、高性能计算、与非托管代码交互(P/Invoke)、Span 源头
  • List<t></t>:业务列表(用户订单、搜索结果)、需要 Add/Remove/Find/Sort 的场景、DTO 层集合属性、EF Core 查询结果
  • 别纠结“性能更好”的幻觉——如果瓶颈真在容器访问上,大概率是算法或IO问题,不是换数组就能解决的

最容易被忽略的一点:不是“数组 vs List”,而是“是否做了容量预估”“是否用了 Span 或 Memory 替代”“是否在热路径里反复创建新集合”。这些细节,比选类型重要得多。

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