Swift 5.5から導入されたActorは、並行処理におけるデータ競合を防ぐための強力なツールです。しかし、Actorの再入可能性（Reentrancy）によって、意図しない競合状態（Race Condition）が発生する可能性があります。本記事では、具体例を交えながら、Actorの再入可能性と競合状態について詳しく解説します。

登場人物

田中先生: 情報科学を教える高校の先生。Swiftの並行処理について詳しい。
翔太（しょうた）: 高校2年生。プログラミング部に所属し、最近Swiftを学び始めた。
彩花（あやか）: 高校1年生。プログラミング初心者で、並行処理についてよくわかっていない。

Scene 1: プログラミングの授業開始

（高校の情報科学の授業中。Swiftの並行処理について学んでいる。）

田中先生: 「今日は、Swiftのactorについて説明するぞ。特に、actorの再入可能性（Reentrancy） について詳しく話す。」

翔太: 「先生！actorって確か、並行処理でデータ競合を防ぐための仕組みでしたよね？」

田中先生: 「その通り！Swiftではactorを使うことで、複数のスレッドが同時にデータを書き換える データ競合（Data Race） を防ぐことができる。」

彩花: 「データ競合って、プログラムがバグる原因になるんですか？」

田中先生: 「そうだ。例えば、2つの処理が同じ変数を書き換えようとすると、結果が予測できないことがある。それを防ぐのがactorだ。ただし……」

翔太: 「ただし？」

田中先生: 「actorには 再入可能性（Reentrancy） があるため、場合によっては 競合状態（Race Condition） が発生する可能性があるんだ。」

彩花: 「え、どういうことですか？」

田中先生: 「よし、具体的なコードを見てみよう。」

Scene 2: `actor`の再入可能性とは？

田中先生: 「まず、次のコードを見てみよう。」

actor Score {
    var localLogs: [Int] = []
    private(set) var highScore: Int = 0

    func update(with score: Int) async {
        localLogs.append(score) // ①
        highScore = await requestHighScore(with: score) // ②
    }

    func requestHighScore(with score: Int) async -> Int {
        try? await Task.sleep(nanoseconds: 2 * NSEC_PER_SEC) // 2秒待つ
        return score
    }
}

彩花: 「update関数は何をしてるんですか？」

田中先生: 「まず、localLogs.append(score)でスコアを記録して、それからawait requestHighScore(with: score)でスコアを更新している。」

翔太: 「awaitを使うと、処理が止まるんですよね？」

田中先生: 「そう。awaitが実行されると、処理が2秒間止まる。この間に、別のupdateが実行されたらどうなると思う？」

彩花: 「え？もしかして、localLogs.append(score)の順番が変わる？」

田中先生: 「その通り！それが 競合状態（Race Condition） の発生原因だ。」

Scene 3: `update`を2回呼び出したら……

田中先生: 「次のコードを見てみよう。update(with:)を2回非同期で呼び出している。」

let score = Score()

Task.detached {
    await score.update(with: 100) // ③
    print(await score.localLogs)  // ③'
    print(await score.highScore)  // ③"
}

Task.detached {
    await score.update(with: 110) // ④
    print(await score.localLogs)  // ④'
    print(await score.highScore)  // ④"
}

田中先生: 「このコードを実行すると、結果はこうなる。」

[100, 110]
100
[100, 110]
110

翔太: 「なるほど、localLogsには [100, 110] って記録されてる……。」

彩花: 「あれ？highScoreは最初100だったのに、最後は110になってますね？」

田中先生: 「そう。このawaitのせいで、実行の順番が変わることがあるんだ。」

Scene 4: `await`の前後で結果が変わる

田中先生: 「今度は、localLogs.append(score)をawaitの後に移動してみよう。」

func update(with score: Int) async {
    highScore = await requestHighScore(with: score) // ②
    localLogs.append(score) // ①
}

田中先生: 「実行すると、結果はこうなる。」

[100]
100
[100, 110]
110

彩花: 「あれ？さっきと違う！」

翔太: 「awaitの位置を変えただけで、結果が変わってる！」

田中先生: 「そう。awaitを挟むことで、処理が中断されるから、localLogs.append(score)が実行されるタイミングが変わるんだ。」

Scene 5: まとめ

田中先生: 「じゃあ、今日のポイントをまとめよう。」

✅ actorはデータ競合を防ぐが、awaitを挟むと別の処理が割り込む可能性がある。
✅ 競合状態（Race Condition）は、awaitの位置によって発生し、処理結果が変わることがある。
✅ 並行処理を考慮して、データの更新順序に注意しないとバグの原因になる！

翔太: 「なるほど、actorが安全だと思っても、awaitの使い方を間違えると危険なんですね。」

彩花: 「Swiftの並行処理って、思ったより奥が深いんですね……。」

田中先生: 「その通り！でも、正しく使えばactorはとても強力なツールだ。今日学んだことを活かして、次はSendableやglobal actorsについて学んでみよう。」

翔太・彩花: 「はい、先生！」

（授業のチャイムが鳴り、プログラミングの授業は終了した。）

【完】