无需装箱和拆箱的非泛型 IList 实现

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更新 (2009 年 5 月 18 日)：本文的标题给一些 CodeProject 会员带来了困惑，解释是我的本意不是完全避免 .NET 泛型，而是展示一个“非泛型 System.Collections.IList 接口”的实现，并且没有装箱和拆箱。

在撰写这篇文章时，我假设您了解 .NET 上下文中装箱/拆箱的含义，如果您不了解，请阅读这篇 MSDN 文章以了解更多信息。

在 IList 接口的默认实现中，例如 ArrayList，当您将 ValueType 项目 Add() 到列表中时，该值会被装箱到 Object 中。 同样，当从列表中检索 ValueType 元素时，会发生拆箱，并且必须执行显式转换。

现在，根据 MSDN 文档，这可能比简单的引用赋值花费的时间长达 20 倍，并且转换花费的时间是赋值的四倍。

下面是我自己的实现，它消除了装箱/拆箱问题，同时仍然使用同样老式的非泛型 IList

class VariantList : VariantListBase
{
  #region Methods
  public int Append<T>(T value) where T : struct {
    return (this as IList).Add(new T[1] { value });
  }

  public T GetAt<T>(int index) where T : struct {
    T[] value = (T[])(this[index]);
    return value[0];
  }
  #endregion
}

VariantListBase 是一个 abstract 类，它实现 IList，其结构类似于以下内容

abstract class VariantListBase : System.Collections.IList
{
  private System.Collections.IList innerList = new System.Collections.ArrayList();

  /*********
   * IList, ICollection and IEnumerable method implementations
   * simply forward the call to this.innerList
   *********/
}

那么，VariantList 如何避免装箱/拆箱？ 它通过使用数组来实现这一点。

请记住，任何类型的数组都派生自 System.Array 基类，而基类本身就是引用类型。 这正是 Append<T>(T value) 方法中所做的。 当 Append<T>() 用于将 ValueType 元素添加到列表时，将创建一个新的相同类型 T 的单元素数组并添加，从而完全避免了装箱的需要。 同样，当使用 GetAt<T>(int index) 方法检索值时，它将在不执行任何拆箱过程的情况下检索。

但事实是：在执行了 1000 万次迭代基准测试并使用高分辨率计时器后，我发现使用 ArrayList 和 VariantList 插入和检索项目所花费的时间之间没有太大差异（只有几毫秒）。 并且我会诚实地告诉你，在重复基准测试时，VariantList 实际上比 ArrayList 慢一点。

无论如何，如果您想使用此代码，请执行一些基准测试，看看它是否对您有任何优势。 此外，如果您对此文章有任何意见、建议、批评等，请随时分享。