为什么Visual C++中std::mutex性能远差于std::shared_mutex？

你观测到的现象是Windows平台下MSVC标准库的特有实现差异导致的，不属于C++标准规定的普遍行为，具体原因如下：

• std::mutex的实现开销 #

  MSVC的std::mutex直接封装了Windows内核提供的CRITICAL_SECTION（临界区）对象：
  • 内存占用：64位Windows下CRITICAL_SECTION本身的大小就是80字节，和你测试的结果完全吻合。
  • 性能开销：临界区默认自带自旋优化，无竞争场景下每次加锁也会先执行固定次数的自旋逻辑，再判断锁是否可用，额外增加了无竞争场景下的操作开销。

• std::shared_mutex的实现优势 #

  MSVC的std::shared_mutex直接封装了Windows Vista之后引入的SRW锁（Slim Reader/Writer Lock）：
  • 内存占用：SRW锁是轻量级实现，本身仅持有一个指针大小的状态量，64位下大小为8字节，远小于临界区。
  • 性能开销：SRW锁的独占加锁逻辑在无竞争场景下仅执行最小必要的原子操作，没有额外的自旋开销，因此无竞争加锁速度比临界区更快。

注意：这个测试结果仅适用于无竞争场景 + Windows + MSVC 环境：

1. 如果是多线程竞争锁的场景，两者的性能表现会随竞争程度变化，没有绝对的优劣；
2. 如果切换到Linux等其他平台，结果会完全相反：glibc的std::mutex基于futex实现，64位下大小仅40字节，无竞争性能远优于std::shared_mutex。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alex Guteniev