해설 — 귓속말: 대상 로그아웃/채널이동 직후 전송 · C++

난이도: 하

답변 프레임워크: 요약 → 문제 분류 → 원인 → 수정안 → 더 나은 설계

요약

핵심은 이름→세션 조회와 송신이 동시 로그아웃/해제와 동기화되지 않는다는 것이다. (A) byName_[targetName] 는 operator[] 라 없는 대상이면 nullptr 를 삽입하고, (B) 그 결과(또는 막 로그아웃된 세션)를 널/생사 확인 없이 역참조해 송신한다. (C) OnLogout 이 다른 스레드에서 erase + delete s 를 하므로, Whisper 가 들고 있던 Session* 는 해제된 메모리(UAF) 가 되거나 byName_ 동시 변경으로 자료구조가 손상된다. 즉 흔한 크래시 3종(널 역참조, UAF, 맵 동시변경 UB)이 한 자리에 모였다. 정답의 한 줄: 레지스트리는 락/동시맵으로 보호하고, 세션 수명은 shared_ptr 로 잡은 뒤(find 로) 생사 확인하고 송신, 오프라인이면 발신자에게 통지.

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문제점

(A) operator[] 로 조회 — 묵시적 삽입 + 널 (C++/정확성) ★간판

• 증상: 오프라인 대상에게 귓속말하면 nullptr 이 맵에 삽입되고 곧 널 역참조로 크래시.
• 재현 조건: 존재하지 않거나 막 erase 된 targetName. byName_[targetName] 가 기본값 nullptr 을 삽입해 반환 → (B)에서 역참조.
• 근본 원인: 조회는 find 로 해야 하고, 없으면 "오프라인" 으로 처리해야 한다.

(B) 생사/널 확인 없이 송신 — 검증 누락 (정확성)

• target->Send(...) 전에 target != nullptr && target->alive 를 확인하지 않는다. 막 끊긴 세션으로 송신하거나 널을 역참조한다. 오프라인 시 발신자 통지도 없다.

(C) 레지스트리/세션 수명 미보호 — UAF·동시변경 (동시성/메모리) ★간판

• 증상: 간헐적 크래시(특히 부하 시), 손상된 맵, 해제 메모리 접근.
• 재현 조건: 워커 T1 이 Whisper 에서 target 을 얻은 직후, T2 가 OnLogout 에서 byName_.erase + delete s. T1 의 target->Send 는 해제된 객체를 만진다. 또한 unordered_map 을 두 스레드가 동시에 읽고/쓰면 UB.
• 근본 원인: ① 맵 접근에 동기화가 없고, ② 세션 객체 수명을 raw pointer + delete 로 관리해 "조회 후 사용" 구간에서 해제될 수 있다.

(보조) 채널이동 시 이름 키의 staleness — 정확성

• 채널/인스턴스 이동을 "로그아웃→로그인"으로 처리하면 그 사이 짧은 공백에 귓속말이 유실. 이동 중 상태를 별도로 표현(이전 중/큐잉)하는 편이 사용자 경험에 낫다.

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수정안

핵심: ① 레지스트리는 락(또는 concurrent map)으로 보호, ② 세션은 shared_ptr 로 관리해 조회 중 수명을 잡고, ③ find + 생사 확인, ④ 오프라인이면 발신자에게 통지.

class ChatService {
public:
    bool Whisper(const std::shared_ptr<Session>& from,
                 const std::string& targetName, const std::string& text)
    {
        std::shared_ptr<Session> target;
        {
            std::lock_guard<std::mutex> lk(mtx_);
            auto it = byName_.find(targetName);     // (A) find: 묵시적 삽입 방지
            if (it != byName_.end()) target = it->second;   // shared_ptr 사본으로 수명 고정
        }
        if (!target || !target->alive.load()) {     // (B) 생사 확인
            from->Send("상대가 접속 중이 아닙니다.");
            return false;
        }
        target->Send(from->name + " (귓속말): " + text);   // (C) UAF 없음: 사본이 수명 보장
        return true;
    }

    void OnLogout(const std::shared_ptr<Session>& s) {
        std::lock_guard<std::mutex> lk(mtx_);
        s->alive.store(false);
        auto it = byName_.find(s->name);
        if (it != byName_.end() && it->second == s) byName_.erase(it);
        // delete 하지 않음: 마지막 shared_ptr 가 사라질 때 자동 해제
    }
private:
    std::mutex mtx_;
    std::unordered_map<std::string, std::shared_ptr<Session>> byName_;
};

• alive 는 std::atomic<bool>. 송신 직전 확인해도 직후 끊길 수 있으나, 그건 Send 내부에서 닫힌 소켓을 안전 처리(에러 무시/큐 폐기)하면 된다. 핵심은 UAF 제거.

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더 나은 설계

1) 세션 핸들/약참조

• 직접 포인터 대신 sessionId + 약참조(weak_ptr)로 들고, 사용 직전 lock() 으로 승격. 레지스트리가 비대해지지 않고 수명 경계가 명확.

2) 이름이 아니라 안정 키

• 닉네임 변경/대소문자/채널이동을 고려하면 이름 대신 불변 accountId/playerId 로 라우팅하고, 이름→id 는 별도 인덱스로. 이동 중엔 "이전 중" 상태를 둬 짧은 공백을 흡수.

3) 오프라인 귓속말 큐

• 대상이 잠깐 이동/재접속 중이면 짧은 TTL 버퍼에 담았다가 도착 시 전달, 만료 시 발신자 통지. UX↑(트레이드오프: 메모리/복잡도).

4) 단일 소유 액터

• 세션 레지스트리를 단일 스레드(액터)가 소유하고 모든 등록/해제/조회를 메시지로 직렬화하면 락·UAF 자체가 사라진다.

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면접 포인트

• 핵심: "조회한 객체를 쓰는 동안 다른 스레드가 지운다" 는 전형적 UAF. 수명(ownership)과 레지스트리 보호를 분리해 사고하라.
• 예상 질문:
  1. "map[key] 대신 find 를 써야 하는 이유는?" → 묵시적 nullptr 삽입·널 역참조 방지.
  2. "raw Session* 를 shared_ptr 로 바꾸면 무엇이 해결되나?" → 조회~사용 구간 수명 보장 (UAF 제거). 단 레지스트리 동시변경은 별도 락 필요.
  3. "송신 직전엔 살아있었는데 직후 끊기면?" → Send 가 닫힌 소켓을 안전 처리. 생사 확인은 best-effort, UAF 제거가 본질.

구문 검증: g++ -std=c++17 -fsyntax-only problem.cpp 통과.