2026年C程序员技术考试题含答案

2026年C+程序员技术考试题含答案一、选择题（共10题，每题2分，合计20分）1.以下哪个运算符在C++中不能用于比较两个对象？A.`==`B.`>`C.`!=`D.`+=`2.关于智能指针，以下说法错误的是？A.`std::unique_ptr`不能被复制，但可以被移动。B.`std::shared_ptr`通过引用计数实现共享所有权。C.`std::weak_ptr`可以直接指向对象，无需加锁。D.`std::auto_ptr`已在C++11中被弃用。3.在多线程编程中，以下哪个同步机制最适合用于保护共享数据的互斥访问？A.信号量（Semaphore）B.互斥锁（Mutex）C.条件变量（ConditionVariable）D.原子操作（AtomicOperation）4.关于模板元编程，以下哪个描述是正确的？A.模板元编程只能在编译时执行。B.模板元编程需要运行时动态分发。C.模板元编程只能用于数值计算。D.模板元编程会降低程序运行效率。5.以下哪个标准库容器最适合用于实现LRU（最近最少使用）缓存？A.`std::vector`B.`std::list`C.`std::unordered_map`D.`std::deque`6.关于异常处理，以下说法正确的是？A.`try`块可以单独使用，无需`catch`块。B.`throw`语句必须出现在`try`块中。C.`catch`块可以捕获所有类型的异常。D.`finally`块在异常抛出时一定会执行。7.以下哪个设计模式适用于实现对象间解耦，通过中介者传递消息？A.观察者模式（Observer）B.中介者模式（Mediator）C.策略模式（Strategy）D.责任链模式（ChainofResponsibility）8.关于内存管理，以下说法错误的是？A.`new`和`delete`必须成对使用。B.`malloc`和`free`是C++的内存管理函数。C.RAII（ResourceAcquisitionIsInitialization）可以自动管理资源。D.`delete`可以释放未分配的内存。9.以下哪个算法的时间复杂度是O(nlogn)？A.冒泡排序（BubbleSort）B.选择排序（SelectionSort）C.快速排序（QuickSort）D.插入排序（InsertionSort）10.关于网络编程，以下哪个协议用于HTTP/2的传输层？A.TCPB.UDPC.QUICD.TLS二、填空题（共10题，每题1分，合计10分）1.C++11中，用于自动类型推导的语法是__________。2.在多线程编程中，`std::thread`对象的`join`方法用于__________。3.模板元编程的核心思想是__________。4.`std::mutex`和`std::recursive_mutex`的区别在于__________。5.实现LRU缓存通常需要结合__________和__________。6.C++中的异常处理关键字`try`、`throw`、`catch`分别用于__________、__________、__________。7.中介者模式的核心是__________。8.RAII模式通过__________机制实现资源自动管理。9.快速排序的平均时间复杂度是__________。10.HTTP/2协议相比HTTP/1.1的主要改进包括__________和__________。三、简答题（共5题，每题4分，合计20分）1.简述C++11中`auto`关键字的作用及其优势。2.简述`std::lock_guard`和`std::unique_lock`的区别。3.简述模板元编程的基本原理及其应用场景。4.简述C++中RAII模式的核心思想及其实现方式。5.简述HTTP/2协议的主要优势及其关键技术。四、编程题（共3题，每题10分，合计30分）1.编写一个C++函数，实现快速排序算法，并测试其正确性。cpp//示例输入：[3,1,4,1,5,9,2,6,5,3,5]//示例输出：[1,1,2,3,3,4,5,5,5,6,9]2.编写一个C++程序，实现生产者-消费者问题，使用互斥锁和条件变量保护共享数据。cpp//生产者每秒生产一个整数，消费者每秒消费一个整数，循环10次。3.编写一个C++程序，实现LRU缓存，使用`std::list`和`std::unordered_map`实现，支持插入和查询操作。cpp//示例：插入[1,2,3,4,5]，查询[3,2]，此时缓存为[1,4,5,3,2]答案与解析一、选择题答案与解析1.D解析：`+=`是赋值运算符，不能用于比较。2.C解析：`std::weak_ptr`不能直接指向对象，需要与`std::shared_ptr`配合使用，且需要加锁。3.B解析：互斥锁（Mutex）用于保护共享数据的互斥访问，防止多个线程同时修改。4.A解析：模板元编程在编译时执行，通过编译器展开模板代码。5.C解析：`std::unordered_map`可以通过哈希表实现快速查找，适合LRU缓存。6.B解析：`throw`语句可以出现在任何位置，无需`try`块。7.B解析：中介者模式通过中介者对象传递消息，减少对象间耦合。8.D解析：`delete`不能释放未分配的内存。9.C解析：快速排序的平均时间复杂度是O(nlogn)。10.C解析：QUIC是HTTP/2的传输层协议，提供更高效的连接管理。二、填空题答案与解析1.auto解析：`auto`关键字可以自动推导变量类型，简化代码。2.等待线程结束解析：`join`方法用于等待线程执行完毕。3.编译时计算解析：模板元编程通过编译器展开模板代码，在编译时完成计算。4.可重入性解析：`std::recursive_mutex`允许同一线程多次锁定，而`std::mutex`不允许。5.std::list,std::unordered_map解析：`std::list`用于存储元素顺序，`std::unordered_map`用于快速查找。6.异常捕获、抛出异常、处理异常解析：`try`捕获异常，`throw`抛出异常，`catch`处理异常。7.中介者对象解析：中介者对象协调其他对象间的交互。8.对象生命周期绑定解析：RAII通过对象生命周期管理资源，如内存、文件等。9.O(nlogn)解析：快速排序的平均时间复杂度是O(nlogn)。10.多路复用、头部压缩解析：HTTP/2支持多路复用和头部压缩，提高传输效率。三、简答题答案与解析1.C++11中`auto`关键字的作用及其优势作用：自动推导变量类型。优势：简化代码，减少类型错误，提高泛型编程能力。示例：cppautoa=10;//a为int类型autob=3.14;//b为double类型2.`std::lock_guard`和`std::unique_lock`的区别`std::lock_guard`：-自动获取锁，构造时获取，析构时释放。-不能手动解锁。`std::unique_lock`：-支持手动锁定和解锁。-支持尝试锁定和延迟锁定。3.模板元编程的基本原理及其应用场景原理：通过模板参数在编译时展开代码，实现编译时计算。应用场景：泛型编程、编译时优化、代码生成等。4.C++中RAII模式的核心思想及其实现方式核心思想：通过对象生命周期管理资源，确保资源在对象析构时自动释放。实现方式：使用栈内存管理资源，如智能指针、文件句柄等。5.HTTP/2协议的主要优势及其关键技术优势：-多路复用：多个请求并行传输。-头部压缩：减少重复头部信息。关键技术：HPACK编码、多路复用、服务器推送。四、编程题答案与解析1.快速排序算法实现cppinclude<iostream>include<vector>voidquickSort(std::vector<int>&arr,intleft,intright){if(left>=right)return;intpivot=arr[left+(right-left)/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]);i++,j--;}}quickSort(arr,left,j);quickSort(arr,i,right);}intmain(){std::vector<int>arr={3,1,4,1,5,9,2,6,5,3,5};quickSort(arr,0,arr.size()-1);for(intnum:arr)std::cout<<num<<"";return0;}2.生产者-消费者问题实现cppinclude<iostream>include<thread>include<mutex>include<condition_variable>include<queue>std::queue<int>q;std::mutexmtx;std::condition_variablecv;intcount=0;voidproducer(){while(count<10){std::unique_lock<std::mutex>lock(mtx);cv.wait(lock,[]{returnq.size()<5;});q.push(++count);std::cout<<"Produced:"<<count<<std::endl;lock.unlock();cv.notify_one();std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));}}voidconsumer(){while(count<10){std::unique_lock<std::mutex>lock(mtx);cv.wait(lock,[]{return!q.empty();});intnum=q.front();q.pop();std::cout<<"Consumed:"<<num<<std::endl;lock.unlock();cv.notify_one();std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));}}intmain(){std::threadp(producer);std::threadc(consumer);p.join();c.join();return0;}3.LRU缓存实现cppinclude<iostream>include<list>include<unordered_map>classLRUCache{public:LRUCache(intcapacity):capacity_(capacity){}intget(intkey){autoit=cache.find(key);if(it==cache.end())return-1;touch(it);returnit->second.first;}voidput(intkey,intvalue){autoit=cache.find(key);if(it!=cache.end()){it->second.first=value;touch(it);return;}if(cache.size()==capacity_){cache.erase(lru_.back().first);lru_.pop_back();}lru_.push_front({key,{value,0}});cache[key]=lru_.front();}private:voidtouch(std::unordered_map<int,std::pair<int,std::list<std::pair<int,int>>::iterator>>::iteratorit){lru_.erase(it->second.second);lru_.push_front(it->second.second);it->second.second=lru