C++对象级锁：独立加锁实现持不同S对象的P对象并行

完全可以实现对S1、S2的独立分离加锁，持有不同S实例引用的P类对象能够无冲突并行执行业务逻辑。

C本身没有语言层面内置的对象头锁，大家常说的C对象级锁机制，本质是开发者通过把互斥量声明为类的非静态成员，让每个类实例自带独立锁的实现方式，核心特征是锁的作用域和具体类实例绑定，而非和类本身绑定：

• 只要锁对象是S类的非静态成员，每一个新创建的S类实例，都会拥有一份完全独立的锁副本，不存在跨实例的锁共享。
• 对应到本场景中，S1、S2是两个独立的S类实例，天然各自持有独立的锁：持有S1引用的10个P对象，在执行业务时只会竞争S1自身的锁；持有S2引用的10个P对象，只会竞争S2自身的锁。两类操作之间不存在任何锁竞争，系统调度层面完全可以让两个分属不同锁的临界区并行执行。

要达到这个并行效果，需要避开几个容易踩的坑：

• 不要将锁声明为S类的静态成员：静态成员属于类本身而非单个实例，会导致所有S实例共享同一把锁，此时无论操作S1还是S2，都会被同一把锁串行阻塞，无法并行。
• 不要在P类的业务逻辑中加全局/类级共享锁：如果P的业务逻辑被P类的静态锁、全局互斥量包裹，不管P持有的是哪个S实例的引用，所有P的业务执行都会被串行化，完全失去并行能力。
• 合理控制临界区范围：锁只需要包裹对对应S实例的读写操作即可，不要将和当前S实例无关的计算、IO逻辑放进临界区，避免不必要的性能损耗。

#include <mutex>

class S {
private:
    // 非静态成员，每个S实例独立持有一把锁
    std::mutex own_lock;
public:
    void run_instance_biz() {
        // 加当前实例自己的锁，保护实例内部数据
        std::lock_guard<std::mutex> lock(own_lock);
        // 该实例的具体业务逻辑
    }
};

class P {
private:
    S& bound_s;
public:
    P(S& s) : bound_s(s) {}
    void run_p_biz() {
        // 直接调用持有的S实例的业务方法，自动绑定对应实例的锁
        bound_s.run_instance_biz();
    }
};

代码执行效果：持有S1引用的P对象执行run_p_biz()时，锁定的是S1内部的own_lock；持有S2引用的P对象执行同方法时，锁定的是S2内部的own_lock。两个锁完全独立，不存在竞争，可并行执行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Arpit Gupta