42. 원자 변수의 복합 연산 비원자성: peak 갱신 유실과 찢긴 평균 쌍 (C#)

// 시나리오: 실시간 전투 통계 집계기 (C++ 서버). 여러 게임 스레드가 동시에
//  (1) 현재 동시 전투 참가자 수를 보고하며 "관측된 최고치(peak)"를 갱신하고,
//  (2) 히트가 발생할 때마다 총 데미지와 히트 횟수를 누적한다.
// 대시보드는 언제든 평균 데미지(총 데미지 / 히트 횟수)를 조회한다.
//
// 요구사항:
//  1) peak 은 관측된 실제 최댓값이어야 한다(동시 보고에도 유실 없이).
//  2) 평균 = 총데미지 / 히트횟수 는 서로 짝이 맞는(찢기지 않은) 값으로 계산돼야 한다.
//  3) 원자 변수를 쓰더라도 최종 결과가 정확해야 한다.
//
// 아래 집계기를 여러 스레드가 recordConcurrent/recordHit 를 동시에 호출하고
// 대시보드가 averageDamage 를 동시에 읽는다는 관점에서 검토하고,
// (A)(B) 지점을 중심으로 문제를 진단·수정하라.

#include <atomic>
#include <cstdint>

class BattleStats {
public:
    void recordConcurrent(int64_t current) {
        // (A) 현재값이 지금까지의 최고치보다 크면 최고치를 갱신한다.
        if (current > peakConcurrent_.load(std::memory_order_relaxed))
            peakConcurrent_.store(current, std::memory_order_relaxed);
    }

    void recordHit(int64_t damage) {
        // (B) 총 데미지와 히트 횟수를 각각 누적한다.
        totalDamage_.fetch_add(damage, std::memory_order_relaxed);
        hitCount_.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
    }

    int64_t peak() const { return peakConcurrent_.load(std::memory_order_relaxed); }

    double averageDamage() const {
        int64_t total = totalDamage_.load(std::memory_order_relaxed);
        int64_t count = hitCount_.load(std::memory_order_relaxed);
        return count == 0 ? 0.0 : static_cast<double>(total) / count;
    }

private:
    std::atomic<int64_t> peakConcurrent_{0};
    std::atomic<int64_t> totalDamage_{0};
    std::atomic<int64_t> hitCount_{0};
};