这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 6 天，记录一下对 go 语言内存管理中 TCMalloc 算法的学习。
简介
TCMalloc 的全称是 Thread-Caching Malloc，是 Google 开发的内存管理算法库，也是 go 语言内存管理的核心算法。它有减少内存碎片、适用于多核、更好的并行性支持等特性。
简单来说，TCMalloc 内存分配采用分级策略。每个线程都有自己的私有内存池，线程独占，用于小内存的分配，无需加锁，大大减少了内存分配时的锁竞争。全局内存池线程共享，用于大容量内存的分配以及线程私有内存池空间不足时的分配，需要加锁。内存池的数据结构为数组 + 链表，数组的每个元素是一个链表，链表中的每个元素大小相同。
相关概念
Page：TCMalloc 管理内存的单位，默认 8KB。
Span：由一组连续的 Page 组成。
Size Class：对于 256KB 以内的小对象，按大小划分的类别。每个 Size Class 都对应一个大小，如8字节、16字节、32字节。
Thread Cache：线程独占，包含一个空闲链表数组，同一个链表中拥有相同大小的空闲对象，即每个 Size Class 都对应一个链表。
Central Cache：线程共享，包含一个空闲链表数组，结构与 Thread Cache 的相同。当 Thread Cache 内存不足时，可以从 Central Cache 获取。
Page Heap：线程共享，包含一个空闲链表数组，每个链表中的元素为 Span，同一个链表中 Span 大小相同。
小对象分配
- 根据要分配对象的大小，映射到相应的 Size Class；
- 如果 Thread Cache 对应的空闲链表不为空，则返回第一个空闲对象；
- 如果 Thread Cache 不够用，则从 Central Cache 获取；
- 如果 Central Cache 不够用，则从 Page Heap 获取；
- 如果 Page Heap 不够用，则向操作系统申请内存。
大对象分配
大对象指的是大于 32KB 的对象，它们的分配是在 Page Heap 中完成的。
