前段時間一直想看malloc的原理，在搜了好幾篇malloc源碼后遂放棄，晦澀難懂。
后來室友買了本深入理解計算機系統的書，原來上面有講malloc的原理，遂看了，先明白理論，在看代碼就理解比較快了= =
1.問題的引入：
為什么要使用malloc，主要是因為在代碼中，為了節約內存，很多數據都是動態生成的，所以會用malloc，對應於C++中的new，底層還是調用malloc.
2.碎片的問題：
會有內部碎片與外部碎片的問題，內部碎片難以消除（因為字對齊之類的問題），而外部碎片是可以消除的（如果不消除的話，外部的內存塊越來越小，雖然數量多了，但是利用率會急劇下降！）
3.需要解決的問題：
4.隱式的空閑鏈表：
一個簡單的堆塊，這里只有頭部，下面為了優化，還會使用尾部。
隱式的空閑鏈表：
這樣就把用鏈表的方法把堆空間給聯系起來了。特點明顯，實現簡單，但分配時查詢空堆塊是線性時間的。
5.放置以分配的塊：
1）、首次適配：從鏈表開始尋找適合的空堆塊，直到找到為止
2）、下一次適配：從上一次的分配點開始找，直到找到適合的空堆塊為止
3）、最佳適配：查詢整個鏈表，找到最合適（浪費最小）的空堆塊
6.分割空閑塊：
當前的分配的空堆塊比所需要的空間大很多的時候，如果不分割，就會照成內部碎片過大，利用率下降。
當需要3個字節的空間時，首次適配找到了滿足條件的第二個堆塊，但堆塊過大，所以分割成兩個16字節的堆塊。
7.獲取額外的堆存儲器：
當鏈表中不能滿足申請要求的堆塊空間的時候，1）通過合並相鄰的堆塊空間，形成單個盡量大的堆塊空間 2）實在沒有其他辦法了，分配器通過sbrk函數向內核申請格外的堆空間，分配器將堆空間插入到鏈表中，然后提供給申請空間的塊。
8.合並
如果，在如上的情況下，合並兩個塊，由於當前塊不知道上一個塊的情況,它要通過遍歷整個鏈表才能知道上一個堆塊的空間是否為空，這樣將花費線性的時間來合並與當前相鄰的空閑堆塊。有個類似雙向鏈表的方法（不過不是真正的雙向鏈表，只是可以加一個信息量，直接就可以知道上一個堆塊的情況）
上一個堆塊的情況就容易知道了，下面有四種情況：
這樣，堆塊合並的問題就解決了。
參考：深入理解計算機系統