2025年GESP编程能力认证C++四级真题(带答案)

2025年GESP编程能力认证C++四级练习题(带答案)一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列关于C++11新特性的描述，正确的是（）A.auto关键字只能用于推导整型变量B.decltype(1+2.0)推导出的类型为intC.列表初始化不能用于自定义类型D.lambda表达式捕获列表中[=]表示以值方式捕获所有外部变量答案：D2.对于如下代码：```cppinta=3,b=4;int&&r=std::move(a+b);```下列说法正确的是（）A.r是a的引用，修改r会改变aB.表达式a+b的结果被绑定到右值引用r，生命周期延长C.std::move将a+b转为左值D.编译错误，因为不能对表达式结果建立右值引用答案：B3.若希望一个类不能被继承，但又能正常创建对象，C++11之后最佳做法是（）A.将构造函数设为privateB.使用final关键字修饰类C.将析构函数设为protectedD.删除拷贝构造函数答案：B4.下列代码输出为（）```cppinclude<iostream>template<typenameT>voidf(T&&t){std::cout<<1;}voidf(int&t){std::cout<<2;}intmain(){intx=0;f(x);}```A.1B.2C.编译错误，存在二义性D.运行时错误答案：B5.关于std::unordered_map，下列说法错误的是（）A.平均插入复杂度为常数B.元素按键值升序排列C.需要为自定义键类型提供hash函数D.支持[]运算符重载答案：B6.下列关于智能指针的代码，运行后不会导致悬空指针的是（）A.```cppintp=newint(5);std::shared_ptr<int>sp(p);deletep;```B.```cppstd::shared_ptr<int>sp1=std::make_shared<int>(6);std::shared_ptr<int>sp2=sp1;sp1.reset();```C.```cppstd::unique_ptr<int>up(newint(7));autop=up.release();```D.```cppstd::weak_ptr<int>wp;{std::shared_ptr<int>sp=std::make_shared<int>(8);wp=sp;}std::cout<<wp.lock();```答案：B7.以下关于类型萃取std::is_same_v<T,U>的说法正确的是（）A.返回值为bool类型，运行时计算B.若T与U为不同cv限定，则恒为falseC.可用于ifconstexpr分支编译期判断D.需要包含头文件<typeindex>答案：C8.代码：```cppconstexprintfoo(intn){returnn>0?nfoo(n1):1;}intx=foo(5);```若编译器支持C++17，则x的值为（）A.未定义行为B.120C.编译错误，constexpr递归深度超限D.运行时错误答案：B9.下列关于std::variant的描述，正确的是（）A.同一时刻可存储多个备选类型值B.大小等于最大备选类型大小加上管理字段C.访问值时若类型不匹配将抛出std::bad_variant_accessD.不能存放引用类型，但可存放void答案：C10.以下代码输出为（）```cppinclude<iostream>structBase{virtualvoidshow()=0;virtual~Base()=default;};structDer:Base{voidshow()overridefinal{std::cout<<"D";}};intmain(){Basep=newDer;p>show();deletep;}```A.编译错误，final不能修饰override函数B.输出DC.输出BD.运行时崩溃答案：B二、程序阅读题（每题5分，共20分）11.阅读程序，写出输出结果：```cppinclude<iostream>include<vector>include<algorithm>intmain(){std::vector<int>v{3,1,4,1,5,9};std::nth_element(v.begin(),v.begin()+3,v.end());for(inti=0;i<4;i++)std::cout<<v[i]<<"";}```答案：113412.写出下面程序运行结果：```cppinclude<iostream>template<intN>structFact{staticconstexprlonglongvalue=NFact<N1>::value;};template<>structFact<0>{staticconstexprlonglongvalue=1;};intmain(){std::cout<<Fact<10>::value;}```答案：362880013.写出输出：```cppinclude<iostream>include<memory>structA{intx;A(intv):x(v){}~A(){std::cout<<x;}};intmain(){std::shared_ptr<A>p1=std::make_shared<A>(1);std::shared_ptr<A>p2=std::make_shared<A>(2);p1=p2;std::cout<<"M";}```答案：M214.写出输出：```cppinclude<iostream>include<variant>intmain(){std::variant<int,double>v=3.14;std::visit([](auto&&arg){std::cout<<sizeof(arg);},v);}```答案：8三、程序填空题（每空3分，共30分）15.实现一个编译期计算斐波那契数的模板元编程，补充缺失部分：```cpptemplate<intN>structFib{staticconstexprintvalue=____(1)____;};template<>structFib<0>{staticconstexprintvalue=0;};template<>structFib<1>{staticconstexprintvalue=1;};static_assert(Fib<8>::value==21);```答案：Fib<N1>::value+Fib<N2>::value16.实现一个删除数组中重复元素的函数，要求原地删除并返回新长度，补充缺失部分：```cpptemplate<typenameIt>Itunique_inplace(Itfirst,Itlast){if(first==last)returnlast;Itresult=first;while(++first!=last){if(!(result==first))(++result)=first;}return____(2)____;}```答案：result+117.实现一个线程安全的单例，使用C++11magicstatic，补充缺失：```cppclassSingleton{public:staticSingleton&instance(){____(3)____returnins;}private:Singleton()=default;~Singleton()=default;Singleton(constSingleton&)=delete;Singleton&operator=(constSingleton&)=delete;};```答案：staticSingletonins;18.实现一个编译期判断类型是否为指针的typetrait，补充缺失：```cpptemplate<typenameT>structis_pointer_helper:std::false_type{};template<typenameT>structis_pointer_helper<T>:std::____(4)____{};template<typenameT>inlineconstexprboolis_pointer_v=is_pointer_helper<T>::value;```答案：true_type19.实现一个将整数转为二进制字符串的constexpr函数，补充缺失：```cppconstexprconstcharto_bin(unsignedintn){staticcharbuf[33]={};charp=buf+32;p='\0';if(n==0){p='0';returnp;}while(n){p=(n&1)?'1':'0';n=____(5)____;}returnp;}```答案：n>>120.实现一个变参模板求和函数，补充缺失：```cpptemplate<typename...Args>autosum(Args...args){return(____(6)____);}```答案：args+...+021.实现一个std::enable_if_t用于只在整数类型时实例化的函数，补充缺失：```cpptemplate<typenameT>std::enable_if_t<____(7)____,bool>is_odd(Tt){returnt&1;}```答案：std::is_integral_v<T>22.实现一个将lambda转为函数指针的辅助，补充缺失：```cpptemplate<typenameT>structlambda_traits;template<typenameR,typename...Args>structlambda_traits<R()(Args...)>{usingtype=R(Args...);};template<typenameLambda>inlineautolambda_to_ptr(Lambda&&){staticautocache=____(8)____;return+cache;}```答案：Lambda{}23.实现一个编译期字符串哈希，补充缺失：```cppconstexprunsignedlonglongstr_hash(constchars,unsignedlonglongh=0){returns?str_hash(s+1,____(9)____):h;}```答案：h131+s24.实现一个std::array的旋转，将前k个元素移到末尾，补充缺失：```cpptemplate<typenameT,size_tN>voidrotate_left(std::array<T,N>&a,size_tk){k%=N;std::rotate(a.begin(),____(10)____,a.end());}```答案：a.begin()+k四、编程题（共30分）25.最小循环移位（10分）【问题描述】给定一个长度为n（1≤n≤2×10^6）的小写字母字符串s，求其字典序最小的循环移位。【输入格式】一行，字符串s，仅含小写字母，长度n。【输出格式】输出字典序最小的循环移位结果。【样例输入】abab【样例输出】abab【要求】时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)。参考实现：```cppinclude<bits/stdc++.h>usingnamespacestd;stringmin_cyclic(conststring&s){intn=s.size();stringt=s+s;inti=0,j=1,k=0;while(i<n&&j<n&&k<n){intd=t[i+k]t[j+k];if(d==0){++k;continue;}if(d>0)i=i+k+1;elsej=j+k+1;if(i==j)++j;k=0;}intp=min(i,j);returnt.substr(p,n);}intmain(){ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(nullptr);strings;cin>>s;cout<<min_cyclic(s);return0;}```26.可并堆维护区间第k小（20分）【问题描述】给定长为n（1≤n≤5×10^5）的整数序列a，初始有序，有m（1≤m≤10^5）次操作：1lrk：查询区间[l,r]内第k小值（1≤k≤rl+1）2lr：将区间[l,r]内所有元素加1（保证加后仍在int范围内）【输入格式】第一行nm第二行n个整数，初始序列接下来m行，每行一个操作【输出格式】对每个查询输出一行答案【样例输入】5412345115322411531231【样例输出】343【要求】时间复杂度O((n+m)logn)，空间复杂度O(nlogn)。参考实现（整体二分+树状数组）：```cppinclude<bits/stdc++.h>usingnamespacestd;usingll=longlong;constintMAX=5e5+5;intn,m,a[MAX],ans[MAX];structQuery{intop,l,r,k,id;}q[MAX],lq[MAX],rq[MAX];llc[MAX];voidadd(intx,intv){for(;x<=n;x+=x&x)c[x]+=v;}llask(intx){lls=0;for(;x;x=x&x)s+=c[x];returns;}voidsolve(intql,intqr,intL,intR){if(ql>qr)return;if(L==R){for(inti=ql;i<=qr;i++)if(q[i].op==1)ans[q[i].id]=L;return;}intmid=(L+R)>>1,cntl=0,cntr=0;for(inti=ql;i<=qr;i++){if(q[i].op==2){if(q[i].k>mid){add(q[i].l,1);add(q[i].r+1,1);rq[++cntr]=q[i];}elselq[++cntl]=q[i];}else{llt=ask(