为什么使List<T>.AddRange方法成为一个通用的方法会对性能造成不良影响？

Question

我深入阅读了C# (第3版)，在第13章中，在讨论在c# 4中包含协变和反变类型参数的一节中，提出了这样的主张：

List.AddRange的参数是IEnumerable类型，因此在本例中，您将每个列表视为以前不可能的IEnumerable -something。AddRange本来可以用自己的类型参数编写成一个泛型方法，但它不是这样做的--这样做会使一些优化变得困难或不可能。

有人能为这一说法提供一些理由吗？对我来说，为什么这是真的还不清楚。

Answer 1

我想它不是像void AddRange<T>(IEnumerable<T> items)那样编写的，是因为它在IEnumerable<T>是ICollection<T>时所做的优化。当IEnumerable<T>是ICollection<T>时，AddRange内部调用ICollection<T>.CopyTo，其中的第一个参数是T[]。(请注意，List<T>的底层存储机制是T[])。

基类型的数组与派生类型的数组不相同，因此不能这样做，例如：

object[] objs = new object[4];
var collection = (new string[4]) as ICollection<string>;
collection.CopyTo(objs,0); //Cannot convert object[] to string[]

这是一种“不可能”的优化。

您可以在这里查看源代码：https://referencesource.microsoft.com/#mscorlib/system/collections/generic/list.cs,79de3e39e69a4811

似乎AddRange应该检查T[]和List<T>，并在这些情况下执行Array.Copy，但是-100，我想。您可能会对Array.ToArray()没有做的事情感到有些惊讶。

Answer 2

我认为这样做的原因是，IEnumerable<T>可能只包含类型/实现接口T的对象，并且需要对AddRange<T2>中的每个元素进行检查。

让我们尝试一些可能与通用AddRange崩溃的代码。

public class MyClass1 : IFoo, IBar
{
  /* some code */
}

public class MyClass2 : IFoo
{
  /* some code */
}

var fooList = new List<IFoo>
{
  new MyClass1(),
  new MyClass2()
}
var barList = new List<IBar>();
barList.AddRange<IFoo>(fooList);

现在，问题是，它应该如何反应？您可以将MyClass1的对象添加到barList，因为它实现了IBar，但是当您尝试添加MyClass2时会发生什么呢？在添加元素之前，我们需要检查列表中的每个元素，以防止抛出异常。