C# 集合框架详解：List、Dictionary 高效使用技巧
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admin
2026年2月10日 23:8
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在 C#开发中，集合框架是处理数据的核心工具，而List和Dictionary又是日常开发中最常用的两个集合类型。很多开发者仅会基础的增删改查，却忽略了它们的性能陷阱和高效用法，导致代码运行效率低下。本文将从底层原理、核心用法、性能优化三个维度，详解这两个集合的高效使用技巧。一、先搞懂底层：知己知彼才能用对
1. List：动态数组的本质
List的底层是动态扩容的数组，默认初始容量为 4。当添加元素超出当前容量时，会创建一个新的、容量为原容量 2 倍的数组，再将原数组元素拷贝过去 —— 这个 “扩容 + 拷贝” 的过程是性能损耗的核心来源。2. Dictionary：哈希表的核心逻辑
Dictionary基于哈希表实现，通过计算键（Key）的哈希值确定元素存储位置，理想情况下查找、插入的时间复杂度为 O (1)。但如果哈希值冲突严重，会退化为链表结构，性能降至 O (n)；同时，Dictionary也有容量和加载因子（默认 0.72）的限制，达到阈值时会触发扩容和重新哈希。二、List高效使用技巧
1. 提前指定初始容量（核心优化）
既然List扩容会损耗性能，那么在已知元素数量时，初始化时指定容量是最有效的优化手段。
反例（低效）：
2. 遍历：优先用 for 而非 foreach（大数据量场景）
•foreach本质是调用IEnumerator枚举器，有轻微的额外开销；
•大数据量遍历（如 10 万 + 元素）时，for循环通过索引访问更高效。
3. 批量操作：用 AddRange 替代循环 Add
添加多个元素时，AddRange只需一次边界检查，而循环Add会多次检查，效率更低。4. 清空元素：根据场景选 Clear 或新建 List
•Clear：仅清空元素，保留底层数组容量，适合后续还要添加元素的场景；•新建 List：会释放原数组，适合不再使用该集合或需要大幅缩减内存的场景。三、Dictionary高效使用技巧
1. 同样要指定初始容量
和List类似，Dictionary初始化时指定容量（最好略大于实际元素数），可避免扩容和重新哈希。2. 避免哈希冲突：重写 GetHashCode（自定义类型作为 Key 时）
如果用自定义类型作为Dictionary的 Key，必须重写GetHashCode和Equals方法，否则会导致严重的哈希冲突，大幅降低性能。
反例（自定义类型未重写哈希方法）：
3. 查找元素：优先用 TryGetValue 而非 ContainsKey + 索引
常规写法是先调用ContainsKey判断是否存在，再用索引取值 —— 这会导致两次哈希计算；而TryGetValue只需一次哈希计算，性能更优。
反例（低效）：
4. 遍历：按需选择遍历方式
•仅需 Key：遍历Keys集合；
•仅需 Value：遍历Values集合；
•需 Key+Value：遍历KeyValuePair（避免拆箱）。
5. 避免使用非线程安全的并发操作
Dictionary不是线程安全的，多线程同时读写会导致异常或数据错乱。如果需要并发操作：
•轻量级并发：用lock加锁；
•高性能并发：使用ConcurrentDictionary（.NET Framework 4.0+）。
四、List 与 Dictionary 的选型建议
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| | List 中间插入删除 O (n)，可改用 LinkedList |
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总结
- List的核心优化点是提前指定初始容量，避免扩容拷贝，大数据量遍历优先用for，批量添加用AddRange；
- Dictionary的核心优化是减少哈希计算和冲突，优先用TryGetValue，自定义 Key 必须重写GetHashCode和Equals；
- 选型时根据 “有序索引访问” 或 “Key 映射查找” 场景区分，并发场景优先用线程安全集合。
阅读原文：原文链接
该文章在 2026/2/11 9:44:33 编辑过
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