.NET源码Stack和Queue的实现

　　这阵子在重温数据结构的时候，顺便用ILSpy看了一些.NET类库的实现，发现一些基本的数据结构的实现方法也是挺有意思的，所以这里拿出来跟大家分享一下。这篇文章讨论的是Stack和Queue的泛型实现。

Stack<T>的实现

　　Stack（栈）是一种后进先出的数据结构，其中最核心的两个方法分别为Push（入栈）和Pop（出栈）两个操作，那么.NET类库是如何实现这种数据结构呢？为了降低学习成本，这里将根据.NET源码的实现，结合其中的核心设计思想，得出一个简化版本的实现：

using System;

namespace OriginalCode
{
    /// <summary>
    /// 基于.NET源码的简化版实现
    /// </summary>
    public class Stack<T>
    {
        private const int _defaultCapacity = 4;
        private T[] _array;
        private int _size;

        public Stack()
        {
            //默认初始化数组的数量为空
            _array = new T[0];
            //初始化数组的数量为0
            _size = 0;
        }

        /// <summary>
        /// 入栈
        /// </summary>
        /// <param name="item">入栈的元素</param>
        public void Push(T item)
        {
            if (_size == _array.Length)
            {
                //数组存储已经满了，需重新分配数组大小
                //分配的数组大小为原来的两倍
                T[] array = new T[_array.Length == 0 ? _defaultCapacity : 2 * _array.Length];

                //将原来的数组Copy到新数组中
                Copy(_array, array);

                //_array指向新数组
                _array = array;
            }
            _array[_size] = item;
            _size += 1;
        }

        /// <summary>
        /// 出栈
        /// </summary>
        /// <returns>出栈的元素</returns>
        public T Pop()
        {
            if (_size == 0)
            {
                throw new Exception("栈为空，当前不能执行出栈操作");
            }
            _size -= 1;
            T result = _array[_size];
            _array[_size] = default(T);
            return result;
        }

        /// <summary>
        /// 将旧数组赋值到新数组(这个方法是一个模拟实现，实际情况.NET源码底层用C++实现了更高效的复制)
        /// </summary>
        /// <param name="oldArray">旧数组</param>
        /// <param name="newArray">新数组</param>
        private void Copy(T[] oldArray, T[] newArray)
        {
            for (int i = 0; i < oldArray.Length; i++)
            {
                newArray[i] = oldArray[i];
            }
        }
    }
}

简化版Stack的实现