malloc()
c 语言的malloc是glibc函数，其实际对应的系统调用是brk()函数（实际上是syscall 1）。glibc对brk系统调用进行封装，然后抽象出malloc函数，提供给linux开发者使用。brk函数对应的是堆操作；
进程的空间 = 系统空间+用户空间（栈：局部变量和函数参数，寄存器+堆：动态内存，开发者分配+.bss+data常量区+text代码段）
32位系统只能寻址4G空间,64位则是128G;
（1）new、delete 是操作符，只能在C++中使用。malloc、free是函数，可以覆盖，C、C++中都可以使用。
（2）new 自动计算需要分配的空间大小，可以调用对象的构造函数，对应的delete调用相应的析构函数。malloc仅仅分配内存，free仅仅回收内存，并不执行构造和析构函数
（3）new 类型安全、返回的是某种数据类型指针，malloc 非类型安全、返回的是void指针。
TCMalloc
TCMalloc全称Thread-Caching Malloc，即线程缓存的malloc，实现了高效的多线程内存管理，用于替代系统的内存分配相关的函数（malloc、free，new，new[]等）。TCMalloc是gperftools的一部分
TCMalloc内存分配算法
按照所分配内存的大小，TCMalloc将内存分配分为三类：
- 小对象分配，(0, 256KB]
- 中对象分配，(256KB, 1MB]
- 大对象分配，(1MB, +∞)
简要介绍几个概念，Page，Span，PageHeap：
ThreadCache：每个线程的单独缓存，由FreeList按Size Class(8KB/16KB...256KB）存储的空闲对象链表；线程内部取用回收不需要加锁所以很快；
CentralCache: 所有线程的公用缓存，由 CentralFreeList按Size Class(8KB/16KB...256KB）存储的空闲对象链表；供各个线程的 ThreadCache 取用，所以取用或回收对象是需要加锁的；
PageHeap：CentralCache不够时向 PageHeap申请一块内存，PageHeap使用sbrk或mmap向系统申请新的内存以生成新的span；PageHeap内部根据内存块（span）采取不同的缓存策略：128个 span以内，每个 size 用链表缓存，超过128个 page 的 span，存储与一个有序的 set 里，PageHeap取用或释放内存时需要加 spinlock，
互斥和同步
同步：任务协调同步，比如 A 依赖 B
互斥：访问共享资源
互斥锁（mutex）
上锁（lock）和解锁（unlock）；原子性（原子操作）、唯一性、非繁忙等待（A 线程锁定互斥量，则 B 线程试图锁时会被挂起即不占用 cpu资源，直至互斥量解锁唤醒B线程）
条件变量（同步）
条件变量用来自动阻塞一个线程，直 到某特殊情况发生为止
条件变量使用过程：1. 初始化：2. 等待条件成立3. 激活条件变量：4. 清除条件变量：
读写锁
自旋锁
锁的持有时间比较短，或者说小于2次上下文切换的时间。
spinlock又称自旋锁，线程通过busy-wait-loop的方式来获取锁，任时刻只有一个线程能够获得锁，其他线程忙等待直到获得锁
spinlock在多处理器多线程环境的场景中有很广泛的使用，一般要求使用spinlock的临界区尽量简短，这样获取的锁可以尽快释放，以满足其他忙等的线程。Spinlock和mutex不同，spinlock不会导致线程的状态切换(用户态->内核态)，但是spinlock使用不当(如临界区执行时间过长)会导致cpu busy飙高。
信号量（同步和互斥）
信号量广泛用于进程或线程间的同步和互斥，信号量本质上是一个非负的整数计数器，它被用来控制对公共资源的访问。
编程时可根据操作信号量值的结果判断是否对公共资源具有访问的权限，当信号量值大于 0 时，则可以访问，否则将阻塞。PV 原语是对信号量的操作，一次 P 操作使信号量减１，一次 V 操作使信号量加１。