30. 비동기 송신 버퍼의 조기 반납: in-flight 중 재사용 (C#)

// [시나리오] 비동기(Proactor/IOCP 류) 송신에서 풀 버퍼의 수명 (서버-클라)
// 고빈도 송신을 위해 송신 버퍼를 풀에서 빌려 쓴다.
// 메시지를 버퍼에 복사한 뒤 OS 비동기 송신을 시작(postSend)하고,
// 전송이 끝나면 완료 콜백(onSent)에서 마무리한다.
// 한 연결에는 여러 게임 로직 스레드가 브로드캐스트/개별 통지를 보낼 수 있다.
//
// [요구사항]
//   - 각 클라이언트는 자신에게 보낸 바이트를 정확히(온전하게) 받아야 한다.
//   - 다른 연결로 보낼 데이터가 섞이거나 새어 나가면 안 된다.
//
// [과제] Connection::asyncSend 를 검토하고, 송신이 잦거나 여러 스레드가 같은
//        연결로 동시에 보낼 때 무엇이 잘못될 수 있는지 원인과 수정안을 제시하라.
//        표시된 (A)(B) 지점에 주목하라.

#include <cstdint>
#include <cstring>
#include <cstddef>
#include <functional>

struct Buffer { uint8_t data[4096]; size_t len; };

class BufferPool {
public:
    Buffer* acquire();          // 풀에서 대여
    void release(Buffer* b);    // 풀로 반납
};

class Connection {
    BufferPool& pool_;
    // OS 비동기 송신 시작: buf/len 을 커널에 넘기고, 전송이 끝나면 done() 을 호출한다.
    void postSend(uint8_t* buf, size_t len, std::function<void()> done);

public:
    explicit Connection(BufferPool& p) : pool_(p) {}

    // 여러 스레드에서 호출되어 이 연결로 메시지를 보낸다.
    void asyncSend(const uint8_t* msg, size_t len) {
        Buffer* buf = pool_.acquire();
        std::memcpy(buf->data, msg, len);
        buf->len = len;

        // (A)
        postSend(buf->data, len, [this, buf]() { onSent(buf); });

        // (B)
        pool_.release(buf);
    }

    void onSent(Buffer* buf) { (void)buf; /* 송신 완료 처리 */ }
};