2026年C程序员面试常见问题与参考答案

2026年C+程序员面试常见问题与参考答案一、选择题（共5题，每题2分，共10分）1.关于C++多态，以下描述正确的是？A.虚函数必须在基类中声明B.静态成员函数可以是虚函数C.虚析构函数必须声明为纯虚函数D.虚函数在派生类中必须重写参考答案：A解析：虚函数用于实现动态绑定，必须在基类中声明，派生类中可以重写。静态成员函数属于类本身，不属于对象，因此不能是虚函数。虚析构函数不一定是纯虚函数，其目的是确保派生类对象被正确销毁。虚函数默认在派生类中重写，但也可显式重写或不重写。2.关于智能指针，以下说法错误的是？A.`std::unique_ptr`是独占所有权的智能指针B.`std::shared_ptr`可以自动处理对象生命周期C.`std::weak_ptr`可以避免循环引用问题D.`std::auto_ptr`在C++11中已废弃，建议使用`std::unique_ptr`参考答案：D解析：`std::auto_ptr`在C++11中已废弃，因为其转移所有权的行为可能导致未定义行为。其他选项均正确：`std::unique_ptr`保证唯一所有权，`std::shared_ptr`通过引用计数管理生命周期，`std::weak_ptr`用于解决`shared_ptr`的循环引用问题。3.关于STL容器，以下描述错误的是？A.`std::vector`是动态数组，支持随机访问B.`std::list`是双向链表，支持高效插入删除C.`std::map`底层是红黑树，键值对有序D.`std::set`可以存储重复元素参考答案：D解析：`std::set`底层也是红黑树，但元素唯一，不允许重复。其他选项均正确：`std::vector`支持随机访问，`std::list`是双向链表，`std::map`和`std::set`均基于红黑树实现有序存储。4.关于C++11线程库，以下说法错误的是？A.`std::thread`用于创建新线程B.`std::mutex`用于线程同步C.`std::condition_variable`可以等待条件变化D.`std::atomic`用于无锁编程，但必须手动释放锁参考答案：D解析：`std::atomic`是无锁编程工具，无需手动释放锁，通过内存操作实现原子性。其他选项均正确：`std::thread`创建线程，`std::mutex`用于互斥，`std::condition_variable`用于条件等待。5.关于内存管理，以下说法错误的是？A.动态内存分配使用`new`/`delete`B.栈内存分配使用`malloc`/`free`C.栈溢出会导致程序崩溃D.堆内存分配由操作系统管理参考答案：B解析：栈内存分配使用自动变量或函数参数，`malloc`/`free`是堆内存分配方式。其他选项均正确：`new`/`delete`用于堆内存，栈溢出会导致未定义行为，堆内存由程序员显式管理。二、填空题（共5题，每题2分，共10分）1.在C++中，`const`关键字可以修饰变量、函数和成员变量，修饰成员变量时需在类声明中加`_`后缀表示。2.C++11引入了`auto`关键字，可以自动推导变量类型，例如`autox=10;`中`x`的类型为`int`。3.`std::lock_guard`是C++11提供的互斥锁封装类，其构造函数自动加锁，析构函数自动解锁。4.C++中的虚析构函数用于确保派生类对象可以通过基类指针正确销毁，防止内存泄漏。5.`std::exception`是C++异常处理的基类，可以通过`std::current_exception()`获取当前异常对象。三、简答题（共5题，每题4分，共20分）1.简述C++中的RAII（ResourceAcquisitionIsInitialization）原则及其应用场景。参考答案：RAII原则通过对象生命周期管理资源（如内存、文件、锁），对象构造时获取资源，析构时释放资源。应用场景包括：动态内存管理（`new`/`delete`）、文件操作（`fopen`/`fclose`）、互斥锁（`std::mutex`）等。2.解释C++中的右值引用（`&&`）和移动语义的作用。参考答案：右值引用用于区分左值（对象）和右值（临时值），支持移动语义可以转移资源而非复制，提高性能。例如`std::move`将左值转换为右值引用，适用于临时对象转移资源。3.描述C++中的多线程编程中常见的死锁问题及其解决方案。参考答案：死锁条件：互斥、占有且等待、非抢占、循环等待。解决方案：按顺序申请锁、使用`std::lock`、设置超时、避免循环等待（如`std::shared_mutex`）。4.解释C++11中的lambda表达式是什么，并说明其优点。参考答案：Lambda表达式是匿名函数，语法`[捕获列表](参数列表)->返回值{函数体}`。优点：简化代码、支持闭包、避免重复编写函数。5.什么是虚函数表（vtable）和多态的实现原理？参考答案：虚函数表是存储虚函数地址的数组，每个含虚函数的类有对应vtable。多态通过对象指针/引用查找vtable，调用对应函数实现动态绑定。四、编程题（共4题，每题10分，共40分）1.编写一个C++函数，实现快速排序算法，要求使用递归方式实现。参考答案：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)swap(arr[i++],arr[j--]);}quickSort(arr,left,j);quickSort(arr,i,right);}2.编写一个C++类，实现单例模式，要求线程安全。参考答案：cppclassSingleton{public:staticSingletongetInstance(){if(instance==nullptr){std::lock_guard<std::mutex>lock(mtx);if(instance==nullptr){instance=newSingleton();}}returninstance;}private:staticSingletoninstance;staticstd::mutexmtx;Singleton(){}~Singleton(){}};3.编写一个C++函数，实现二叉树的深度优先遍历（前序、中序、后序）。参考答案：cppstructTreeNode{intval;TreeNodeleft;TreeNoderight;};voidpreorder(TreeNoderoot){if(!root)return;cout<<root->val<<'';preorder(root->left);preorder(root->right);}voidinorder(TreeNoderoot){if(!root)return;inorder(root->left);cout<<root->val<<'';inorder(root->right);}voidpostorder(TreeNoderoot){if(!root)return;postorder(root->left);postorder(root->right);cout<<root->val<<'';}4.编写一个C++函数，实现LRU（LeastRecentlyUsed）缓存，要求支持插入和查询操作。参考答案：cppinclude<unordered_map>include<list>classLRUCache{public:LRUCache(intcapacity):capacity(capacity){}intget(intkey){if(cache.find(key)==cache.end())return-1;autoit=cache[key];cache[key]->second=cache.end();cache[key]=cache.erase(it);cache.insert(cache.begin(),{key,value});returnvalue.second;}voidput(intkey,intvalue){if(cache.find(key)!=cache.end()){cache[key].second=value;cache[key]=cache.erase(cache[key]);cache.insert(cache.begin(),{key,value});}else