C++内存管理与指针使用示例试题及答案

C++内存管理与指针使用示例试题及答案姓名：____________________

一、单项选择题（每题2分，共10题）

1.在C++中，以下哪个关键字用于声明一个指针？

A.&B.*C.->D.new

2.以下哪个函数用于释放动态分配的内存？

A.deleteB.freeC.mallocD.calloc

3.在C++中，以下哪个操作符用于获取对象的地址？

A.@B.%C.&D.*

4.以下哪个函数用于获取指针所指向的数据类型？

A.typeid()B.type()C.typeidD.type

5.在C++中，以下哪个关键字用于动态分配内存？

A.newB.mallocC.callocD.free

6.以下哪个函数用于检测指针是否为空？

A.isEmpty()B.isNull()C.isNullptr()D.isNull

7.在C++中，以下哪个操作符用于解引用指针？

A.&B.*C.->D.@

8.以下哪个函数用于获取动态分配的内存的大小？

A.sizeof()B.length()C.size()D.count()

9.在C++中，以下哪个关键字用于声明一个指向成员的指针？

A.->B..C.*D.&

10.以下哪个操作符用于获取指针所指向对象的成员？

A.&B.*C.->D..

二、填空题（每题2分，共5题）

1.在C++中，使用________关键字可以动态分配内存。

2.释放动态分配的内存，应使用________函数。

3.指针在声明时需要使用________关键字。

4.解引用指针时，应使用________操作符。

5.检测指针是否为空，可以使用________函数。

三、编程题（共20分）

1.编写一个C++程序，使用new关键字动态分配一个整型数组，并初始化数组元素。然后输出数组元素，并释放动态分配的内存。（10分）

2.编写一个C++程序，使用指针访问一个结构体中的成员。定义一个结构体，包含两个成员变量，分别为整型和浮点型。创建一个结构体变量，并通过指针访问并修改其成员变量。（10分）

二、多项选择题（每题3分，共10题）

1.以下哪些是C++中合法的指针声明方式？

A.int*ptr;B.intptr;C.int&ref=ptr;D.int*ptr=&ref;

2.下列关于C++中指针的说法，正确的是？

A.指针可以指向任意类型的数据。B.指针必须指向一个已存在的变量。C.指针可以指向自身。D.指针可以指向空值。

3.以下哪些操作是合法的指针操作？

A.指针的加减运算。B.指针的比较运算。C.通过指针访问数组元素。D.通过指针访问对象的成员。

4.关于C++中的new和delete操作符，以下哪些说法是正确的？

A.new操作符用于动态分配内存。B.delete操作符用于释放内存。C.new操作符总是返回一个指针。D.delete操作符不能用于释放静态分配的内存。

5.以下哪些函数或操作符用于检测指针是否为空？

A.isEmpty()B.isNull()C.isNullptr()D.nullptr

6.关于C++中的智能指针，以下哪些说法是正确的？

A.智能指针是一种特殊的指针，可以自动管理内存。B.智能指针可以避免内存泄漏。C.智能指针通常通过重载赋值运算符和析构函数来自动管理内存。D.智能指针不能用于动态分配的内存。

7.以下哪些是C++中常用于动态内存分配的函数？

A.mallocB.newC.callocD.delete

8.以下关于C++中const指针和指针常量的说法，正确的是？

A.constint*ptr;表示ptr指向一个整型常量。B.int*constptr;表示ptr是一个指向整型的指针常量。C.constint*constptr;表示ptr是一个指向整型常量的指针常量。D.constint&ref;不是指针。

9.在C++中，以下哪些操作符用于指针算术运算？

A.+B.-C.*D.&

10.以下关于C++中数组指针的说法，正确的是？

A.数组名可以作为指针使用。B.数组指针可以指向数组中的任意元素。C.数组指针可以通过下标访问数组元素。D.数组指针可以通过指针算术运算进行元素访问。

三、判断题（每题2分，共10题）

1.在C++中，指针可以指向任意类型的数据，包括尚未声明的类型。（×）

2.使用new操作符分配的内存，即使不使用delete操作符，操作系统也会在程序结束时自动释放内存。（×）

3.一个指针变量在未初始化之前，其值应该是未定义的。（√）

4.在C++中，const指针表示指针指向的内存内容是常量，而指针常量表示指针本身的地址是常量。（√）

5.当一个指针指向一个数组时，指针的算术运算会改变指针的地址，而不是数组元素的值。（×）

6.使用new和delete操作符可以分别用来动态分配和释放内存，它们是处理动态内存的专用操作符。（√）

7.在C++中，指针可以指向一个已经释放的内存块，但这可能会导致未定义的行为。（×）

8.使用new[]操作符分配的内存块，可以通过new操作符来释放，反之亦然。（×）

9.在C++中，智能指针（如std::unique_ptr和std::shared_ptr）可以自动管理内存，从而避免内存泄漏。（√）

10.指针变量的值可以被改变，使其指向不同的对象或数据类型。（√）

四、简答题（每题5分，共6题）

1.简述C++中动态内存分配与静态内存分配的区别。

2.解释C++中const指针和指针常量的不同之处。

3.描述C++中智能指针的作用及其如何帮助管理内存。

4.说明C++中new和delete操作符的用法和注意事项。

5.解释C++中指针算术运算的规则，并举例说明。

6.列举至少三种C++中处理指针的常见错误，并简要说明如何避免这些错误。

试卷答案如下

一、单项选择题答案及解析：

1.B

解析：在C++中，*用于声明指针。

2.A

解析：delete用于释放动态分配的内存。

3.C

解析：&用于获取对象的地址。

4.A

解析：typeid()函数用于获取指针所指向的数据类型。

5.A

解析：new关键字用于动态分配内存。

6.C

解析：isNullptr()函数用于检测指针是否为空。

7.B

解析：*操作符用于解引用指针。

8.C

解析：size()函数用于获取动态分配的内存的大小。

9.A

解析：->关键字用于声明一个指向成员的指针。

10.C

解析：->操作符用于获取指针所指向对象的成员。

二、多项选择题答案及解析：

1.A,C

解析：int*ptr;和int&ref=ptr;是合法的指针声明方式。

2.A,B,C,D

解析：以上选项都是关于C++中指针的正确说法。

3.A,C,D

解析：指针的加减运算、通过指针访问数组元素、通过指针访问对象的成员是合法的操作。

4.A,B,C

解析：new操作符用于动态分配内存，总是返回一个指针。

5.B,C,D

解析：isNull()、isNullptr()、nullptr都是用于检测指针是否为空的函数。

6.A,B,C

解析：智能指针是一种特殊的指针，可以自动管理内存，避免内存泄漏。

7.A,B,C

解析：malloc、new、calloc都是用于动态内存分配的函数。

8.A,B,C

解析：constint*ptr;、int*constptr;、constint*constptr;都是关于const指针和指针常量的正确说法。

9.A,B

解析：+和-操作符用于指针算术运算。

10.A,B,C

解析：数组名可以作为指针使用，数组指针可以指向数组中的任意元素，可以通过指针算术运算进行元素访问。

三、判断题答案及解析：

1.×

解析：指针可以指向已声明的类型，但不能指向尚未声明的类型。

2.×

解析：使用new操作符分配的内存如果不使用delete操作符释放，可能导致内存泄漏。

3.√

解析：指针变量在未初始化之前，其值是未定义的。

4.√

解析：const指针表示指针指向的内存内容是常量，指针常量表示指针本身的地址是常量。

5.×

解析：指针的算术运算会改变指针的地址，但不会改变数组元素的值。

6.√

解析：new和delete操作符是处理动态内存的专用操作符。

7.×

解析：指针不能指向已经释放的内存块，这会导致未定义的行为。

8.×

解析：使用new[]和delete[]操作符分别分配和释放内存块。

9.√

解析：智能指针可以自动管理内存，避免内存泄漏。

10.√

解析：指针变量的值可以被改变，使其指向不同的对象或数据类型。

四、简答题答案及解析：

1.动态内存分配与静态内存分配的区别：

-动态内存分配：在程序运行时进行，使用new和delete操作符，可以随时分配和释放内存。

-静态内存分配：在程序编译时进行，使用栈或全局区分配内存，在程序运行期间通常不能改变内存大小。

2.const指针和指针常量的不同之处：

-const指针：指针指向的内容是常量，不能通过该指针修改内容。

-指针常量：指针本身的地址是常量，不能改变指针指向的对象。

3.智能指针的作用及其如何帮助管理内存：

-智能指针可以自动管理内存，避免内存泄漏。

-当智能指针超出作用域或被销毁时，它会自动释放所管理的内存。

4.new和delete操作符的用法和注意事项：

-new：用于动态分配内存，返回指向新分配内存的指针。

-delete：用于释