15. 매치메이킹: 한 플레이어가 동시에 두 매치에 배정되는 상황 — C#

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// [코드리뷰 문제] C++ - 매치메이킹: 한 플레이어가 동시에 두 매치에 배정되는 상황
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// 시나리오:
//   - 플레이어는 여러 게임 모드(예: "랭크 3v3", "일반 3v3")의 매칭 큐에 동시에
//     등록(멀티 큐잉)할 수 있다.
//   - 모드마다 전용 매처(matcher) 스레드가 돌면서, 자기 큐에서 후보를 모아
//     인원이 차면 매치를 만든다. 매처들은 서로 다른 스레드에서 병렬로 돈다.
//   - 매치가 성사되면 그 플레이어는 다른 모든 큐에서 빠지고, 매치 수락 단계로 간다.
//   - 한 플레이어는 동시에 단 하나의 매치에만 배정되어야 한다.
//   - 매치 취소/타임아웃 시 플레이어는 다시 Searching 으로 돌아가 재매칭될 수 있다.
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// 요구사항:
//   - 두 매처(다른 모드)가 같은 플레이어를 동시에 잡아 "이중 배정" 되면 안 된다.
//   - 매치 성사 시 그 플레이어를 모든 큐에서 일관되게 제거해야 한다(한 큐만 빠지면 안 됨).
//   - 플레이어 상태(Searching/InMatch) 판정과 큐 제거는 함께 일어나야 한다.
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// 과제:
//   이 코드의 잠재적 문제를 모두 찾고, 왜/어떻게 이중 배정이 일어나는지(인터리빙
//   포함) 설명하고, 수정안과 더 나은 설계를 제시하라. (C++ 고유 위험도 함께 다룰 것)
//   (먼저 직접 리뷰를 적은 뒤 answer.md 와 대조할 것)
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#include <cstdint>
#include <vector>
#include <unordered_map>
#include <memory>
#include <algorithm>

enum class MatchState { Searching, InMatch };

struct WaitingPlayer {
    int64_t          id = 0;
    int              mmr = 0;
    MatchState       state = MatchState::Searching;
    std::vector<int> queuedModes;   // 이 플레이어가 등록한 모드들
};

struct Match {
    int                  mode = 0;
    std::vector<int64_t> playerIds;
};

class MatchmakingService {
public:
    MatchmakingService(std::unordered_map<int, std::vector<std::shared_ptr<WaitingPlayer>>>& queues,
                       int teamSize)
        : queues_(queues), teamSize_(teamSize) {}

    // 모드별 매처 스레드가 주기적으로 호출. 매치가 만들어지면 반환, 아니면 빈 optional.
    std::shared_ptr<Match> TryFormMatch(int mode)
    {
        std::vector<std::shared_ptr<WaitingPlayer>>& q = queues_[mode];

        // (A) 아직 Searching 인 후보들을 앞에서부터 teamSize 만큼 모은다
        std::vector<std::shared_ptr<WaitingPlayer>> candidates;
        for (auto& p : q) {
            if (p->state == MatchState::Searching) {
                candidates.push_back(p);
                if ((int)candidates.size() == teamSize_) break;
            }
        }
        if ((int)candidates.size() < teamSize_)
            return nullptr;   // 인원 부족

        auto match = std::make_shared<Match>();
        match->mode = mode;

        for (auto& p : candidates) {
            // (B) 배정 확정: 상태 전이 + 등록한 모든 큐에서 제거
            p->state = MatchState::InMatch;
            for (int m : p->queuedModes) {
                auto& mq = queues_[m];
                mq.erase(std::remove(mq.begin(), mq.end(), p), mq.end());
            }
            match->playerIds.push_back(p->id);
        }
        return match;
    }

private:
    std::unordered_map<int, std::vector<std::shared_ptr<WaitingPlayer>>>& queues_;
    int teamSize_;
};