切割與合併區塊

想像一個長架子，你把盒子一個挨一個地放上去。兩個日常動作讓它保持好用。如果有人要一個小盒子，但唯一的空位很大，你就切割那個空位：交出他需要的小塊，剩下的留成一個較小的空位。如果兩個空位最後剛好緊鄰，你就合併它們：拆掉中間那道牆，當成一個更大的空位，好讓未來的大盒子放得進去。切割（splitting）與合併（coalescing）對記憶體區塊就是這兩個動作，兩者合力使堆積不致腐化成一堆無用的小碎片。

切割發生在配置時。假設最小的合適空閒區塊是 128 位元組，但請求只要 32。配置器不會把整個 128 都交出去（那會在區塊內浪費 96 個位元組——內部碎片），而是把它切割：割出一塊 32 位元組的區塊回傳，替剩下的 96 位元組區塊寫一個新標頭，再把這個剩餘塊放回自由串列。合併發生在釋放時。當你釋放一個區塊，配置器檢查它緊鄰的鄰居（用邊界標籤往左看，按大小往前跳往右看）：對每個同樣空閒的鄰居，就把它們的大小相加、重寫一個標頭，併成一個更大的空閒區塊。於是釋放三個相鄰的 64 位元組區塊，最後會變成單一個 192 位元組的空閒區塊，可供較大的請求使用。

為何重要：若不合併，一個配置許多小區塊又把它們釋放的程式，會讓堆積塞滿小空洞——總空閒記憶體很多，卻沒有任何一塊大到足以滿足大型請求（這就是外部碎片）。合併是對抗它的主要防線。誠實的張力：每次釋放都合併會花時間，而積極切割會製造更多小區塊。因此許多配置器會延後合併（批次處理），或在小物件的快速路徑上跳過它、只合併較大的區域，用一點碎片換取速度。