2026年程序设计进阶C编程语言进阶试题库

2026年程序设计进阶：C++编程语言进阶试题库一、选择题（每题2分，共20题）1.在C++中，下列哪个关键字用于声明一个类的私有成员？A.publicB.protectedC.privateD.internal2.C++中，用于动态分配内存的运算符是？A.[]B.()C.->D.new3.以下哪个标准库容器最适合用于频繁插入和删除操作？A.vectorB.listC.arrayD.deque4.在C++中，`const`关键字用于声明什么？A.常量B.不可修改的变量C.临时变量D.指针5.`std::mutex`在C++中用于什么？A.内存管理B.线程同步C.文件操作D.数据序列化6.C++11中，`auto`关键字的作用是什么？A.自动释放内存B.自动推导类型C.自动生成函数D.自动调用构造函数7.以下哪个是C++11引入的右值引用？A.`&`B.`&&`C.`->`D.`->`8.`std::thread`在C++中用于什么？A.创建线程B.管理进程C.异步编程D.内存分配9.在C++中，`nullptr`的作用是什么？A.表示空指针B.表示空引用C.表示空结构体D.表示空类10.以下哪个是C++17引入的`std::optional`？A.可选值容器B.可选函数C.可选指针D.可选结构体二、填空题（每空1分，共10空）1.在C++中，`virtual`关键字用于声明______函数。2.`std::cout`是C++中用于______的对象。3.`std::unique_ptr`是一种______智能指针。4.`std::lock_guard`是C++中用于______的RAII类。5.`std::lambda`表达式在C++中用于创建______函数对象。6.`std::condition_variable`用于______线程之间的同步。7.`std::atomic`类型用于实现______操作。8.`std::filesystem`库用于______操作。9.`std::stoi`函数用于将______转换为整数。10.`try-catch`块用于处理C++中的______异常。三、简答题（每题5分，共4题）1.简述C++11中`右值引用`的概念及其应用场景。2.解释`RAII`（ResourceAcquisitionIsInitialization）模式在C++中的作用。3.描述`std::mutex`和`std::recursive_mutex`的区别。4.说明`std::filesystem`库的主要功能及其在C++17中的意义。四、编程题（每题15分，共2题）1.编写一个C++函数，实现快速排序算法（QuickSort），并测试其正确性。要求：-输入一个整数数组，返回排序后的数组。-手动测试至少3组输入数据。2.编写一个C++程序，实现多线程版本的文件读取和统计词频的功能。要求：-使用`std::thread`创建多个线程分别读取文件的不同部分。-统计文件中每个单词的出现次数，并输出结果。-使用互斥锁（`std::mutex`）保证线程安全。答案与解析一、选择题答案与解析1.C解析：`private`关键字用于声明类的私有成员，外部无法访问。2.D解析：`new`运算符用于动态分配内存，`delete`用于释放内存。3.B解析：`list`是基于双向链表的容器，适合频繁插入和删除操作。4.B解析：`const`用于声明不可修改的变量或对象。5.B解析：`std::mutex`用于多线程编程中的互斥锁，防止数据竞争。6.B解析：`auto`关键字自动推导变量的类型，简化代码。7.B解析：`&&`表示右值引用，用于移动语义优化。8.A解析：`std::thread`用于创建和管理工作线程。9.A解析：`nullptr`是C++11引入的空指针常量，替代`NULL`。10.A解析：`std::optional`表示可能包含或不含值的类型，用于处理可选值。二、填空题答案与解析1.虚解析：`virtual`用于声明虚函数，支持动态绑定。2.输出解析：`std::cout`是C++的标准输出流对象。3.独占解析：`std::unique_ptr`确保唯一所有权，防止内存泄漏。4.互斥锁解析：`std::lock_guard`自动管理互斥锁的锁定和解锁。5.匿名解析：`std::lambda`用于创建匿名函数对象，方便回调。6.等待/通知解析：`std::condition_variable`用于线程间的条件等待和通知。7.原子解析：`std::atomic`保证操作的原子性，无需锁。8.文件系统解析：`std::filesystem`库提供文件和目录操作功能。9.字符串解析：`std::stoi`将字符串转换为整数。10.异常解析：`try-catch`用于捕获和处理异常。三、简答题答案与解析1.右值引用概念及应用场景答：右值引用（`&&`）是C++11引入的引用类型，用于区分左值（对象）和右值（临时对象）。应用场景：-移动语义：避免不必要的复制，提高性能（如`std::move`）。-资源转移：将临时对象的资源转移给容器（如`std::unique_ptr`）。2.RAII模式的作用答：RAII（ResourceAcquisitionIsInitialization）通过对象生命周期管理资源（如内存、文件句柄）。作用：-自动资源管理：对象构造时获取资源，析构时释放资源。-防止泄漏：确保资源始终被正确释放。3.`std::mutex`与`std::recursive_mutex`的区别答：-`std::mutex`：线程每次只能锁定一次，多次锁定会导致死锁。-`std::recursive_mutex`：同一线程可多次锁定，适合递归调用场景。4.`std::filesystem`库的功能及意义答：`std::filesystem`提供文件系统操作功能，如：-文件路径操作（`path`类）。-文件和目录遍历（`directory_iterator`）。意义：简化文件系统操作，提高代码可移植性。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)/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);}intmain(){std::vector<int>arr={5,3,8,4,2};quickSort(arr,0,arr.size()-1);for(intnum:arr)std::cout<<num<<"";return0;}测试输入：-`{5,3,8,4,2}`→输出：`23458`-`{9,1,7,3,5}`→输出：`13579`2.多线程文件读取和词频统计cppinclude<iostream>include<fstream>include<string>include<unordered_map>include<thread>include<mutex>std::mutexmtx;std::unordered_map<std::string,int>freq;voidcountWords(conststd::string&line){std::istringstreamiss(line);std::stringword;while(iss>>word){std::lock_guard<std::mutex>lock(mtx);freq[word]++;}}voidprocessFile(conststd::string&filename){std::ifstreamfile(filename);std::stringline;while(std::getline(file,line)){std::threadt(countWords,line);t.detach();}}intmain(){std::stringfilename="example.txt";std::threadt(processFile,file