2026年程序设计练习题C语言进阶实战训练

2026年程序设计练习题C++语言进阶实战训练一、选择题（共10题，每题2分，合计20分）注：请选择最符合题目要求的选项。1.在C++中，以下哪个关键字用于声明一个类型的别名？A.`typedef`B.`using`C.`alias`D.`class`2.关于C++中的智能指针，以下说法错误的是？A.`std::unique_ptr`是单线程安全的B.`std::shared_ptr`可以实现对象间的引用计数C.`std::weak_ptr`可以避免循环引用问题D.`std::auto_ptr`在C++11中被弃用3.在C++中，以下哪种方式可以正确实现多线程编程？A.使用`std::thread`类B.使用`std::mutex`类C.使用`std::condition_variable`类D.以上都是4.关于C++11中的右值引用，以下说法正确的是？A.右值引用只能用于临时对象B.右值引用可以提高性能C.右值引用可以用于左值D.以上都不正确5.在C++中，以下哪种方式可以正确实现泛型编程？A.使用模板B.使用`std::vector`C.使用`std::map`D.使用`std::algorithm`6.关于C++中的RAII（ResourceAcquisitionIsInitialization）原则，以下说法错误的是？A.RAII通过对象生命周期管理资源B.RAII可以提高代码可读性C.RAII适用于所有资源管理场景D.RAII是C++11的新特性7.在C++中，以下哪种方式可以正确实现异常处理？A.使用`try`块B.使用`catch`块C.使用`throw`关键字D.以上都是8.关于C++中的内存管理，以下说法正确的是？A.动态内存分配可以提高性能B.动态内存分配需要手动释放C.动态内存分配可能导致内存泄漏D.以上都是9.在C++中，以下哪种方式可以正确实现文件操作？A.使用`std::ifstream`B.使用`std::ofstream`C.使用`std::fstream`D.以上都是10.关于C++中的设计模式，以下说法正确的是？A.单例模式适用于所有场景B.工厂模式可以提高代码可扩展性C.观察者模式适用于事件驱动架构D.以上都不正确二、填空题（共10题，每题2分，合计20分）注：请将答案填写在横线上。1.在C++中，用于动态分配内存的运算符是________。2.在C++中，用于释放动态分配内存的运算符是________。3.在C++中，用于声明一个模板的语法是________。4.在C++中，用于实现线程安全的同步机制是________。5.在C++中，用于处理异常的语法是________。6.在C++中，用于实现泛型编程的机制是________。7.在C++中，用于管理对象生命周期的原则是________。8.在C++中，用于实现多线程编程的类是________。9.在C++中，用于实现文件操作的类是________。10.在C++中，用于声明一个类型的别名的关键字是________。三、简答题（共5题，每题4分，合计20分）注：请简要回答下列问题。1.简述C++中RAII原则的原理和应用场景。2.简述C++中智能指针的作用和优势。3.简述C++中多线程编程的注意事项。4.简述C++中模板编程的应用场景。5.简述C++中异常处理的基本流程。四、编程题（共5题，每题20分，合计100分）注：请根据题目要求完成代码编写。1.编写一个简单的单例模式实现，要求在类外部只能获取一个实例。2.编写一个简单的工厂模式实现，用于创建不同类型的形状对象（如圆形、矩形）。3.编写一个简单的多线程程序，两个线程交替打印1到10的数字。4.编写一个简单的文件操作程序，读取一个文本文件并统计其中的单词数量。5.编写一个简单的模板函数，实现两个数的最大值比较。答案与解析一、选择题答案与解析1.A解析：`typedef`用于声明一个类型的别名，例如`typedefintmyint;`。2.C解析：`std::weak_ptr`不能直接访问对象，需要与`std::shared_ptr`结合使用，不能避免循环引用问题。3.D解析：`std::thread`、`std::mutex`、`std::condition_variable`都是C++多线程编程的重要工具。4.A解析：右值引用只能用于临时对象，不能用于左值。5.A解析：模板是C++泛型编程的主要机制，例如`template<typenameT>Tadd(Ta,Tb);`。6.C解析：RAII不适用于所有资源管理场景，例如某些操作系统资源无法通过RAII管理。7.D解析：`try`、`catch`、`throw`都是C++异常处理的重要部分。8.C解析：动态内存分配可能导致内存泄漏，需要手动释放。9.D解析：`std::ifstream`、`std::ofstream`、`std::fstream`都是C++文件操作的重要类。10.B解析：工厂模式可以提高代码可扩展性，适用于需要创建多种类型对象场景。二、填空题答案与解析1.`new`解析：`new`用于动态分配内存，例如`intp=newint;`。2.`delete`解析：`delete`用于释放动态分配内存，例如`deletep;`。3.`template<typenameT>`解析：模板的声明语法是`template<typenameT>`，例如`template<typenameT>Tadd(Ta,Tb);`。4.`std::mutex`解析：`std::mutex`是实现线程安全的同步机制，例如`std::mutexmtx;`。5.`try...catch`解析：异常处理的语法是`try...catch`，例如`try{...}catch(conststd::exception&e){...}`。6.模板解析：模板是C++泛型编程的主要机制，例如`template<typenameT>Tadd(Ta,Tb);`。7.RAII解析：RAII（ResourceAcquisitionIsInitialization）通过对象生命周期管理资源，例如使用智能指针管理内存。8.`std::thread`解析：`std::thread`是C++多线程编程的类，例如`std::threadt([](){...});`。9.`std::fstream`解析：`std::fstream`是C++文件操作的重要类，例如`std::fstreamfs("file.txt",std::ios::in);`。10.`typedef`解析：`typedef`用于声明一个类型的别名，例如`typedefintmyint;`。三、简答题答案与解析1.RAII原则的原理和应用场景原理：RAII通过对象生命周期管理资源，当对象被创建时获取资源，当对象被销毁时释放资源。应用场景：适用于所有需要管理资源（如内存、文件、锁）的场景，例如智能指针、文件流。2.智能指针的作用和优势作用：智能指针可以自动管理动态分配内存，避免内存泄漏。优势：简化内存管理，提高代码可读性和安全性。例如`std::unique_ptr`、`std::shared_ptr`。3.多线程编程的注意事项-避免数据竞争：使用互斥锁保护共享资源。-避免死锁：确保锁的获取顺序一致。-避免资源泄漏：使用智能指针管理资源。-避免条件变量误用：确保条件变量与锁的正确搭配。4.模板编程的应用场景应用场景：适用于需要编写通用代码的场景，例如泛型算法、容器类。例如`template<typenameT>Tadd(Ta,Tb);`。5.异常处理的基本流程基本流程：`try`块中可能抛出异常，`catch`块中捕获并处理异常，`throw`关键字用于抛出异常。例如：cpptry{//可能抛出异常的代码}catch(conststd::exception&e){//处理异常}四、编程题答案与解析1.单例模式实现cppclassSingleton{public:staticSingleton&GetInstance(){staticSingletoninstance;returninstance;}Singleton(constSingleton&)=delete;Singleton&operator=(constSingleton&)=delete;private:Singleton(){}};2.工厂模式实现cppclassShape{public:virtualvoidDraw()=0;virtual~Shape(){}};classCircle:publicShape{public:voidDraw()override{std::cout<<"DrawingCircle\n";}};classRectangle:publicShape{public:voidDraw()override{std::cout<<"DrawingRectangle\n";}};classShapeFactory{public:staticShapeCreateShape(conststd::string&type){if(type=="circle")returnnewCircle();if(type=="rectangle")returnnewRectangle();returnnullptr;}};3.多线程交替打印cppinclude<thread>include<mutex>include<iostream>std::mutexmtx;intnum=1;voidprintOdd(){while(true){std::unique_lock<std::mutex>lock(mtx);if(num<=10){std::cout<<num<<std::endl;num++;}else{break;}}}voidprintEven(){while(true){std::unique_lock<std::mutex>lock(mtx);if(num<=10){std::cout<<num<<std::endl;num++;}else{break;}}}intmain(){std::threadt1(printOdd);std::threadt2(printEven);t1.join();t2.join();return0;}4.文件操作统计单词数量cppinclude<fstream>include<string>include<iostream>intcountWords(conststd::string&filename){std::ifstreamfs(filename);std::stringword;intcount=0;while(fs>>word){count++;}returncount;}intmain(){intcount=countWords("file.txt");std::cout<<"Wordcount:"<<count<<std::endl;return0;}5.模板函数比较最大值cppinclud