C# ArrayList 遷移 List<T> 進階：缺失成員補償與效能考量

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前言

將 ArrayList 遷移至 List<T> 時，會發現部分成員無直接對應。本文詳細說明如何透過介面轉型、擴充方法、替代方案補足功能缺口，並分析預設容量差異對效能的影響。

成員對應與補償策略總覽

ArrayList 成員	List<T> 對應	補償方案
IsReadOnly	無	`((IList)list).IsReadOnly`
IsFixedSize	無	`((IList)list).IsFixedSize`（永遠回傳 false）
IsSynchronized	無	`((IList)list).IsSynchronized`（永遠回傳 false）
SyncRoot	無	`((IList)list).SyncRoot`（回傳 this）
Repeat 靜態方法	無	自訂泛型擴充方法
Clone	無	`list.GetRange(0, list.Count)`
Synchronized 靜態方法	無	`lock(list) { ... }` 或專用同步物件
FixedSize/ReadOnly 靜態方法	無	`list.AsReadOnly()` 僅支援唯讀

介面轉型取得缺失屬性

List<int> numbers = new List<int>();

// 透過 IList 介面取得非泛型集合相容屬性
Console.WriteLine(((IList)numbers).IsReadOnly);      // false
Console.WriteLine(((IList)numbers).IsFixedSize);     // false
Console.WriteLine(((IList)numbers).IsSynchronized);  // false
Console.WriteLine(((IList)numbers).SyncRoot);        // 回傳 numbers 本身

注意：IsFixedSize 與 IsSynchronized 永遠回傳 false，因泛型集合不支援固定大小與內建同步包裝。SyncRoot 回傳 this，建議直接用 lock(numbers)。

Repeat 靜態方法替代方案

public static void Repeat<T>(List<T> list, T obj, int count)
{
    if (count < 0)
        throw new ArgumentException("count 必須 >= 0");
    
    for (int i = 0; i < count; i++)
        list.Add(obj);
}

// 使用範例
var list = new List<string>();
Repeat(list, "Hello", 3);  // 加入 3 個 "Hello"

Clone 替代方案：GetRange 實現淺拷貝

List<int> oldList = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };
// 複製全部元素
List<int> newList = oldList.GetRange(0, oldList.Count);

// 驗證獨立性
newList[0] = 99;
Console.WriteLine(oldList[0]);  // 1（原始未變）
Console.WriteLine(newList[0]);  // 99

GetRange 執行淺拷貝，參考型別元素仍指向同一物件，行為接近 ArrayList.Clone()。

同步化機制變更：棄用 Synchronized，改用 lock

// 非泛型寫法（已淘汰）
var syncList = ArrayList.Synchronized(list);

// 泛型標準寫法
private readonly object _lock = new object();
lock (_lock) { list.Add(item); }

// 或直接鎖定列表本身（簡單場景）
lock (list) { list.Add(item); }

微軟移除內建同步包裝，因其提供錯誤的安全感（複合操作仍需外部鎖定）。顯式 lock 更清晰、可控。