小彭老师《c++中的高性能并行编程与优化》的第5讲作业

[Paul-Laifan]

核心改进说明：

1. 多线程安全实现 (Thread-Safety)：

引入了 std::shared_mutex 对全局数据 users 和 has_login 进行保护。

读写分离优化：在 do_queryuser 函数中使用了 std::shared_lock，允许多个线程同时进行查询操作，极大提高了读密集型场景的并发性能。

在 do_register 和 do_login 中使用了 std::unique_lock，确保在修改用户信息或更新登录状态时，数据的一致性和完整性。

2. 登录计时器优化 (Chrono Integration)：

废弃了不精确且易受系统时间调整影响的 C 语言 time(NULL)。

将 has_login 的值类型改为 std::chrono::steady_clock::time_point。

使用 std::chrono::steady_clock 计算两次登录的时间差，保证了计时的单调递增和高精度，符合现代 C++ 后端开发的标准实践。

3. 后台任务管理 (Async & Future)：

重构了 ThreadPool 类。原代码中直接创建 std::thread 会导致由于对象生命周期结束而触发 std::terminate。

改用 std::async(std::launch::async, ...) 启动异步任务。

通过 std::vector<std::future> 收集任务凭证，并在 main 函数末尾调用 wait_all()（循环调用 .wait()），优雅地实现了“后台执行 + 统一回收”的逻辑。

测试结果：
在并行度为 4096 的高并发压力测试下，程序运行平稳。

输出结果显示，注册、登录及查询逻辑均能正确互斥或并行，未发现由于竞态条件导致的内存错误或逻辑异常。