用C++实现常见数据结构，代码其实没那么难

在写网络程序或者做端口映射工具时，经常会遇到一堆连接请求要处理。怎么把这些连接信息存好、找快、删干净？光靠几个变量可搞不定，得靠数据结构撑场面。而用C++来实现这些结构，既灵活又高效。

链表：动态管理连接节点

比如你写了个端口转发服务，每个新进来的TCP连接都要记录IP、端口、状态。用数组？长度固定太麻烦。这时候链表就派上用场了。每个连接封装成一个节点，随时插入删除。

struct ConnectionNode {
    std::string ip;
    int port;
    int status;
    ConnectionNode* next;

    ConnectionNode(std::string i, int p) : ip(i), port(p), status(1), next(nullptr) {}
};

class ConnectionList {
private:
    ConnectionNode* head;
public:
    ConnectionList() : head(nullptr) {}

    void addConnection(std::string ip, int port) {
        ConnectionNode* node = new ConnectionNode(ip, port);
        node->next = head;
        head = node;
    }
};

每次有新连接进来，调一下addConnection，干净利落。内存动态分配，不浪费。

栈：处理嵌套配置项

端口映射规则有时候是嵌套的，比如某条规则依赖前置条件。解析配置文件时，可以用栈来追踪层级。读到一个开启标签就压栈，关闭就弹出。

#include <stack>
#include <string>

std::stack<std::string> ruleStack;

void enterRule(std::string name) {
    ruleStack.push(name);
    std::cout << "Entering rule: " << name << std::endl;
}

void exitRule() {
    if (!ruleStack.empty()) {
        std::cout << "Exiting rule: " << ruleStack.top() << std::endl;
        ruleStack.pop();
    }
}

哈希表：快速查找端口映射关系

最常用的就是从外部端口快速找到内部服务地址。map或unordered_map直接搞定。

#include <unordered_map>

std::unordered_map<int, std::pair<std::string, int>> portMap;
// 外部端口 -> (内网IP, 内网端口)

void setupMapping(int externalPort, std::string internalIp, int internalPort) {
    portMap[externalPort] = std::make_pair(internalIp, internalPort);
}

std::pair<std::string, int> getInternalTarget(int externalPort) {
    return portMap.find(externalPort) != portMap.end() ? 
           portMap[externalPort] : std::make_pair(std::string("0.0.0.0"), 0);
}

查个映射关系，O(1)时间搞定，比遍历快多了。

队列：处理连接请求的顺序调度

当多个设备同时请求同一个映射端口时，总得排个队。先进先出用queue最合适。

#include <queue>

std::queue<std::string> requestQueue;

void enqueueRequest(std::string client) {
    requestQueue.push(client);
}

void processNext() {
    if (!requestQueue.empty()) {
        std::cout << "Processing: " << requestQueue.front() << std::endl;
        requestQueue.pop();
    }
}

这样不会漏掉任何一个请求，也不会让某个客户端一直卡着不动。

数据结构不是课本里的摆设，它是你写实用程序时的工具箱。用C++实现起来，类封装+STL配合，既清晰又高效。下次写映射逻辑时，不妨想想该用哪个结构来理清数据。”}