关于泛型与多态的问题

Question

c#中推荐使用list而不用arraylist是为了避免拆箱装箱，但是我有个疑问，比如List<animal>这种父类的集合，存进了很多cat，dog这种类型的子类对象，这样效率是不是也不高呢，还是分别放在List<cat>和List<dog>中？？？？

Answer 1

楼上两位都不懂C#。

1. C#在存class对象的时候也是指针，如果是ArrayList这种非泛型，或者List<Object>这种指定Object的泛型，存进去的struct/primitive（合称value type）数据，也是boxing之后得到一个地址然后存这个地址到集合里面；

2. Java没区别是因为类型擦除，C#里面List<class type>是没有这个boxing/unboxing的事情的。

3. cat、dog如果能派生自animal，就说明那不是struct。class对象在内存layout里面是包含了一个sync block和一个RTTI（就是具体类型的描述符），见此处。根据这个RTTI就可以判断具体类型，这个跟boxing/unboxing没半毛钱关系。class对象是不需要boxing和unboxing的。

4. value type之所以必须boxing/unboxing，是因为他的语义是:a.作为一个整体直接layout到当前位置，比如一个struct局部变量就是直接躺在栈上的，如果是class里面的一个field则直接躺到这个class对象所占的内存，而不是另外从别的地方分一片内存然后用个指针指向它（这种是class）；以及b. 因此每次赋值都必须拷贝，而不是用个指针一指了事。正因为他是直接躺的，对于ArrayList这种无泛型的系统，如果允许各种不同大小的struct躺在ArrayList里面，那么元素大小就不等长，arrayList[i]就不能通过offset + i * elemSize计算获得，只能挨个元素遍历。这就变成了查找第N个元素的时间复杂度为O(N)的LinkedList，而不是O(1)的ArrayList了，显然是不符合你的预期的，并且实现代码会变得很艰难也很奇怪。

5. 这种东西其实你不需要问，网上很多现成的答案，当然你得翻墙。自己google：dotnet memory layout，甚至最好自己看ECMA Spec，然后用Windbg然后!loadby sos clr自己看。

6. 已经帮你贴了这么多链接了，继续伸手党就得剁手了。

Answer 2

你指的是C++还是C#，这2个是不一样的，C++里面的list不会直接存对象的，都是存对象指针，因为只有对象指针和引用才有多态的

Answer 3

Java里没有区别，编译器编译时类型统一擦除为List，也就是元素是以Object类型对待的，在get时再自动转为指定的类型。

Answer 4

子类转父类没有额外开销的