26. 시퀀스 번호 랩어라운드와 시리얼 산술 (최신/과거 판정 붕괴)

// 시나리오: 신뢰성 UDP(RUDP) 수신측의 시퀀스 번호 처리.
// 각 패킷에 16비트 시퀀스 번호(0~65535, 다 쓰면 0으로 순환)가 붙는다.
// 수신측은 (1) 받은 패킷이 지금까지 본 것보다 "더 최신"인지 판정해 상태를 갱신하고,
//          (2) 최근 윈도우로 중복/재전송(리플레이)을 걸러낸다.
//
// 요구사항:
//  - 시퀀스가 65535 다음 0 으로 되돌아가도(wrap) "최신/과거" 판정이 정확해야 한다.
//  - 지연·재정렬 도착과 중복을 올바르게 구분해야 한다.
//  - 세션은 장시간 유지되므로 시퀀스는 한 바퀴 이상 돈다.
//
// 과제: (A)(B) 를 중심으로, 시퀀스가 경계(65535→0)를 넘을 때 어떤 오작동이
//       나는지(구체적 값으로)와 수정안을 제시하라.

#include <cstdint>
#include <unordered_set>
#include <cstdio>

class SequenceReceiver {
public:
    // 더 최신이면 처리(true), 과거 윈도우 밖이거나 중복이면 버림(false).
    bool accept(std::uint16_t seq) {
        if (!has_any_) { has_any_ = true; last_seq_ = seq; remember(seq); return true; }

        if (seq > last_seq_) {                     // (A) "이게 더 최신인가?"
            last_seq_ = seq;
            if (!recent_.insert(seq).second) return false;   // 이미 본 것이면 중복
            trim();
            return true;
        }

        // 과거 쪽: 최근 윈도우 안의 재정렬 도착만 받아들인다.
        if (last_seq_ - seq <= kWindowSize) {      // (B) "윈도우 안의 과거인가?"
            if (!recent_.insert(seq).second) return false;
            trim();
            return true;
        }

        return false;   // 너무 오래된 것으로 보고 폐기
    }

private:
    void remember(std::uint16_t seq) { recent_.insert(seq); trim(); }
    void trim() { if (recent_.size() > kWindowSize * 2) recent_.clear(); }

    static constexpr int kWindowSize = 256;
    std::uint16_t last_seq_ = 0;
    bool has_any_ = false;
    std::unordered_set<std::uint16_t> recent_;
};

int main() {
    SequenceReceiver rx;
    rx.accept(65534);
    rx.accept(65535);
    std::printf("after wrap, accept(0) = %d\n", rx.accept(0) ? 1 : 0); // 기대: 최신으로 수용
    std::printf("after wrap, accept(1) = %d\n", rx.accept(1) ? 1 : 0);
    return 0;
}