软件开发工程师C面试题及答案

2026年软件开发工程师C+面试题及答案一、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类的成员函数为静态？A.`virtual`B.`const`C.`static`D.`friend`答案：C解析：`static`关键字用于声明静态成员函数，该函数属于类本身而非类的任何对象，属于整个类共享。2.以下哪种内存分配方式在C++中是线程安全的？A.`new`操作符B.`malloc`函数C.`free`函数D.`new`操作符配合`std::lock_guard`答案：D解析：`new`操作符本身在多线程环境下可能引发竞态条件，但配合`std::lock_guard`等同步机制可确保线程安全。3.在C++中，以下哪个模板特性用于实现泛型编程？A.`struct`B.`template`C.`union`D.`enum`答案：B解析：`template`关键字是C++泛型编程的核心，用于定义通用的函数或类。4.以下哪种智能指针可以自动释放动态分配的数组？A.`std::unique_ptr`B.`std::shared_ptr`C.`std::weak_ptr`D.`std::auto_ptr`（已弃用）答案：A解析：`std::unique_ptr`管理单个对象或数组，当`unique_ptr`被销毁时，其管理的资源也会被释放。5.在C++中，以下哪个关键字用于声明一个类成员为私有？A.`public`B.`protected`C.`private`D.`internal`答案：C解析：`private`是C++类成员的默认访问权限，仅可在类内部访问。二、填空题（每空2分，共5空，共10分）1.在C++中，`const`关键字用于声明__________的变量或函数参数。答案：不可修改解析：`const`修饰的变量在初始化后不可被赋值，用于保证数据不变性。2.C++11中，`auto`关键字用于自动推导变量的__________类型。答案：存储解析：`auto`可以推导变量的类型，如`autoa=10;`中`a`会被推导为`int`。3.在C++中，`nullptr`用于表示__________的指针。答案：空解析：`nullptr`是C++11引入的空指针常量，替代了`NULL`或`0`。4.C++中的RAII（ResourceAcquisitionIsInitialization）原则通过__________来管理资源。答案：对象生命周期解析：RAII利用对象构造和析构来管理资源，确保资源在对象生命周期内有效。5.在C++中，`#pragmaonce`预处理指令用于防止头文件的__________。答案：重复包含解析：`#pragmaonce`确保头文件在整个程序中只被包含一次，减少编译冗余。三、简答题（每题5分，共5题，共25分）1.简述C++中的RAII原则及其应用场景。答案：RAII（ResourceAcquisitionIsInitialization）原则通过对象的生命周期来管理资源（如内存、文件句柄等），确保资源在对象构造时获取，在析构时释放。应用场景包括：-动态内存管理（如`std::unique_ptr`、`std::shared_ptr`）；-文件操作（如`std::ifstream`自动关闭文件）；-线程同步（如`std::lock_guard`自动释放锁）。2.解释C++中的右值引用（`&&`）及其作用。答案：右值引用（`T&&`）用于区分左值（对象）和右值（临时值，如表达式结果）。作用包括：-支持移动语义（如`std::move`）；-优化资源转移（避免不必要的复制）；-实现完美转发（如`std::forward`）。3.简述C++11中的lambda表达式及其优势。答案：Lambda表达式是匿名函数，语法为`[捕获列表](参数列表)->返回类型{函数体}`。优势包括：-简化代码（无需定义独立函数）；-支持捕获外部变量（如`[=]`全捕获、`[&]`引用捕获）；-提高代码可读性（尤其适用于算法链式调用）。4.解释C++中的强类型转换（static_cast、dynamic_cast等）及其适用场景。答案：-`static_cast`：用于基础类型、类类型、指针/引用转换（如`inttochar`），但无类型检查；-`dynamic_cast`：用于多态基类到派生类的向下转型，需运行时类型检查；-`const_cast`：去除或添加`const`属性；-`reinterpret_cast`：低级转换（如指针类型转换）。适用场景：`static_cast`用于安全的基础类型转换，`dynamic_cast`用于多态类型安全向下转型。5.简述C++中的异常处理（`try-catch`）及其最佳实践。答案：异常处理通过`try-catch`块捕获和处理错误，语法为：cpptry{...}catch(类型e){...}最佳实践：-仅处理能恢复的错误；-避免在`catch`块中抛出异常；-使用`std::exception`派生类记录错误信息；-避免`try-catch`滥用（过度使用会增加复杂性）。四、编程题（每题10分，共3题，共30分）1.编写一个C++函数，实现两个整数的加法，并返回结果。要求：-使用`std::optional`处理可能的输入错误；-输入为非数字时返回`std::nullopt`。cppinclude<optional>include<string>include<sstream>std::optional<int>add(conststd::string&a,conststd::string&b){std::stringstreamss_a(a),ss_b(b);intnum1,num2;if(!(ss_a>>num1)||!(ss_b>>num2))returnstd::nullopt;returnnum1+num2;}2.实现一个C++类`ArraySum`，功能如下：-构造时接受一个整数数组；-提供`get_sum()`方法返回数组所有元素的和；-使用`std::unique_ptr`管理数组内存。cppinclude<memory>classArraySum{private:std::unique_ptr<int[]>arr;size_tsize;public:ArraySum(intdata,size_tn):arr(std::make_unique<int[]>(n)),size(n){std::copy(data,data+n,arr.get());}intget_sum()const{intsum=0;for(size_ti=0;i<size;++i)sum+=arr[i];returnsum;}};3.编写一个C++函数，实现快速排序算法，对整数数组进行排序。要求：-使用递归实现；-处理重复元素。cppvoidquicksort(intarr,intleft,intright){if(left>=right)return;intpivot=arr[(left+right)/2];inti=left,j=right;while(i<=j){while(arr[i]<pivot)i++;while(arr[j]>pivot)j--;if(i<=j)std::swap(arr[i++],arr[j--]);}quicksort(arr,left,j);quicksort(arr,i,right);}五、综合题（15分）设计一个C++类`Singleton`，实现单例模式，要求：1.类外无法直接创建实例；2.提供全局访问接口；3.支持线程安全懒汉模式（C++11）。cppinclude<mutex>classSingleton{private:staticSingletoninstance;staticstd::mutexmtx;Singleton()=default;~Singleton()=default;Singleton(constSingleton&)=delete;Singleton&operator=(constSingleton&)=delete;public:staticSingletonget_instance(){if(instance==nullptr){std::lock_guard<std::mutex>lock(mtx);if(instance==nullptr){instance=newSingleton();}}returnin