C#容器源码分析 --- List＜T＞
List<T>是一个非常常用的泛型集合类，它位于 System.Collections.Generic 命名空间下，本质上是一个动态数组，它提供了一系列方便的方法来管理和操作元素，例如添加、删除、查找等。与传统的数组相比，List<T>可以根据需要动态调整大小，使用起来更加灵活。
.Net4.8 List<T>源码地址：
list.cs (microsoft.com)
https://referencesource.microsoft.com/#mscorlib/system/collections/generic/list.cs
内部结构：
1.主要的字段属性：
_defaultCapacity：表示List默认的容量是4。当创建一个List对象且未指定初始容量时，会使用这个默认值。
_items：这是一个泛型数组，用于实际存储 List 中的元素。
_size：表示当前 List中实际存储的元素数量。它反映了列表中有效元素的个数。
_version：用于记录 List的版本号。每当对列表进行添加、删除等修改操作时，这个版本号会增加。它主要用于在迭代列表时检测列表是否被修改，如果被修改则会抛出异常，以保证迭代的安全性。
在源码中可以看到对_version的操作如下：
在上述函数（不完全列举）中都有_version++的操作
_emptyArray：这是一个静态只读的空数组，用于在某些情况下表示空列表。
Capacity:返回或者设置List的容量。
Count：返回List的实际存储元素的数量
2.构造函数：
1.当使用无参构造函数创建List对象时，会将_items初始化为_emptyArray，
此时列表的初始容量为 0，当有元素添加进来时，会根据需要进行扩容。
2. 指定初始容量的构造函数：允许指定List的初始容量。如果传入的容量小于 0，会抛出ArgumentOutOfRangeException的异常，如果容量为 0，则将_items初始化为_emptyArray；否则，创建一个指定容量的数组并赋值给_items。
3.从现有集合初始化的构造函数：该构造函数接受一个实现了 IEnumerable<T> 接口的集合作为参数。如果传入的集合为 null，会抛出 ArgumentNullException 异常。如果集合是 ICollection<T> 类型，会根据集合的元素数量创建相应大小的数组，并将集合中的元素复制到 _items 数组中；否则，会使用迭代器遍历集合，并通过 Add 方法逐个添加元素。
注：
ICollection<T>继承自IEnumerable
被C#中的一些容器类的继承，列举两个如下：
动态扩容机制：
list扩容一般发生在增加元素的时候，所以首先找到增加元素的函数，如下：
也就是说默认扩容为当前容量的 2 倍，若仍不足则直接扩容到所需的最小容量。
也可以通过设置Capacity的大小，来动态的将原List数组的元素复制到新的数组中。
主要方法：
1.增加：
1.通过下标：
通过下标在数组末尾添加元素，只能在0到Count - 1的索引值之间设置，否则就会抛出异常
2.Add：
3.AddRange: 增加一个集合中的元素，调用InsertRange实现
2.插入：
1.Insert：
2.InsertRange：
解释：
1.如果传入的index比List中现有的元素少，则先把索引为Index到_size的元素复制到末尾
2.如果是自身 ，那么就把就从0开始，长度为index的所有元素，复制到开始索引为index处
3.如果不是自身，就将新传入的数据拷贝到开始索引为index的地方。
4.如果传入的是迭代器，直接循环插入到新列表中。
3.删除：
1.使用Clear：将内部数组元素直接清除
2.Remove：
3.RemoveAt：
将_Size减1，如果移除的数据索引值小于_size，则会将索引index+1到_size的数据复制到索引为index到_size - 1的位置，原索引为_size的位置赋值T数据类型的默认值。
4.RemoveRange:
5.RemoveAll:删除所有匹配项
解释：
Predicate<T>是定义的一个委托，定义如下：
代码使用如下：
a.RemoveAll(c => c != 0);
//或者
a.RemoveAll(this.isPredicate);
bool isPredicate(int c)
{
return c != 0;
}6.TrimExcess:
作用：
减少内部数组的容量：将 Capacity 调整为接近 Count 的值（但不一定完全等于Count）。
释放未使用的内存：当列表经过多次删除或容量远大于实际元素数量时，调用此方法可回收多余内存。
4.查找：
1.通过索引：
2.Contains：直接使用for循环遍历每一个元素与目标元素是否相等。
3.BinarySearch（二分查找）：此方法不支持搜索包含负索引的数组。 在调用此方法之前，必须对 array 进行排序。
4.Exists：调用FindIndex方法，传入一个匹配函数用于匹配元素是否符合条件
5.Find及其包含的方法：
6.IndexOf:
7.LastIndexOf:
5.排序：
Sort函数传入的比较器（IComparer<T>，Comparison<T>）返回小于0的值表示小于，大于0的值表示大于，等于0的值表示两个数相等。
IComparer<T>:是一个接口
ComparerObj com = new ComparerObj();
a.Sort(com);
public class ComparerObj : IComparer<int>
{
public int Compare(int x, int y)
{
return x.CompareTo(y);
}
}
//或者
// 默认升序排序（依赖 T 的 IComparable 实现）
a.Sort(Comparer<int>.Default);
// 反转默认顺序
a.Sort(Comparer<int>.Create((x, y) => y.CompareTo(x)));Comparison<T>:是一个委托，当参数为其时传入一个比较方法即可。
a.Sort(ComparisonMethod);
int ComparisonMethod(int a , int b)
{
return a.CompareTo(b);
}注：
1.对大型数据集，优先使用 Comparison<T> 委托（避免虚方法调用开销）。
2.List<T>.Sort 是不稳定排序，相等元素的顺序可能变化。
3.Sort 方法直接修改原列表，若需保留原顺序，先创建副本。
| 特性 | IComparer<T> | Comparison<T> |
|---|---|---|
| 复用性 | 可封装为独立类，多次复用 | 通常用 Lambda，临时逻辑 |
| 复杂度 | 适合复杂多条件排序 | 适合简单单条件排序 |
| 接口/委托 | 需实现接口 | 直接传递委托 |
| 框架集成 | 兼容更多 API（如 SortedList） | 仅限接受委托的方法 |
