2026年计算机二级考试编程语言C进阶试题及答案

2026年计算机二级考试编程语言C++进阶试题及答案选择题（共10题，每题2分，共20分）1.关于C++虚函数的描述，以下说法错误的是？A.虚函数可以在基类中声明，并在派生类中重写B.虚函数的调用通过动态绑定实现，即在运行时确定函数地址C.虚函数必须在派生类中实现，否则基类中的虚函数将无法调用D.虚函数不能是静态成员函数2.下列关于模板的描述，正确的是？A.模板函数必须在使用时指定模板参数的类型B.模板类必须包含模板参数，且至少有一个类型参数C.模板specialization（特化）只能针对类模板，不能针对函数模板D.模板的定义和实现可以分离，但实现部分必须与定义部分完全一致3.关于智能指针的使用，以下说法错误的是？A.`std::unique_ptr`可以防止多次释放同一内存B.`std::shared_ptr`通过引用计数实现共享所有权，因此必须手动释放C.`std::weak_ptr`可以避免循环引用问题，但需要与`std::shared_ptr`配合使用D.智能指针是C++11引入的特性，完全替代了裸指针的使用4.在C++中，以下哪种情况下会发生编译时多态？A.函数重载B.虚函数C.友元函数D.构造函数重载5.关于RAII（ResourceAcquisitionIsInitialization）原则的描述，正确的是？A.RAII通过异常处理确保资源安全释放，无需手动管理B.RAII要求资源在对象构造时获取，在析构时释放C.RAII只能用于文件操作，不能用于其他资源管理场景D.RAII的实现依赖于C++的垃圾回收机制6.以下关于STL（StandardTemplateLibrary）的说法，错误的是？A.`std::vector`是一个动态数组，支持随机访问B.`std::list`是一个双向链表，支持快速插入和删除C.`std::map`是一个红黑树实现的键值对集合，支持日志时间复杂度的查找D.`std::stack`是一个基于其他容器实现的栈，可以是`std::vector`或`std::list`7.关于C++11并发编程的描述，正确的是？A.`std::thread`可以创建多线程，但必须手动同步线程B.`std::mutex`是一个递归锁，可以由同一个线程多次锁定C.`std::atomic`变量支持自旋锁，可以提高并发性能D.`std::async`可以异步执行任务，但必须使用`std::future`获取结果8.以下关于异常处理的描述，正确的是？A.`try`块中抛出的异常必须被`catch`块捕获或被`std::terminate`处理B.`throw`语句可以抛出任何类型的对象，包括自定义类型C.`std::bad_exception`是一个特殊的异常类型，用于处理未知异常D.异常处理会影响程序的性能，因此应尽量减少异常的使用9.关于C++17的新特性，以下说法错误的是？A.`std::optional`是一个包装类型，可以表示可能不存在的值B.`std::variant`是一个类型安全的联合体，可以存储多种类型C.`std::filesystem`提供了文件系统操作功能，如路径操作和文件遍历D.`std::concept`可以用于类型检查，但尚未在C++17中正式引入10.关于C++内存管理的描述，正确的是？A.动态内存分配必须手动释放，否则会导致内存泄漏B.栈内存分配由编译器自动管理，无需手动释放C.`new`和`delete`必须成对使用，否则会导致内存损坏D.`malloc`和`free`是C++的标准内存管理函数填空题（共5题，每题2分，共10分）1.在C++中，`const`关键字可以用于声明__________或__________的变量。2.模板函数的默认参数只能在__________中指定，不能在__________中指定。3.`std::weak_ptr`用于解决__________问题，但需要与__________配合使用。4.C++11引入的`auto`关键字可以自动推导变量的__________，简化代码。5.`std::async`默认使用__________执行任务，可以通过参数指定线程池。简答题（共3题，每题5分，共15分）1.简述虚函数的作用及其实现原理。2.解释RAII原则在C++资源管理中的重要性，并举例说明。3.描述C++11并发编程中的线程同步机制，包括互斥锁和条件变量。编程题（共2题，每题10分，共20分）1.编写一个C++程序，实现一个简单的模板类`Array`，支持动态数组操作，包括构造、析构、下标访问、插入和删除。要求使用RAII原则管理内存，并测试以下功能：-创建一个整型数组，大小为10，初始化为0。-访问第5个元素，并将其值修改为100。-在第3个位置插入一个新元素200。-删除第2个元素，并输出删除后的数组内容。2.编写一个C++程序，实现一个简单的线程安全计数器，要求：-使用`std::mutex`保护计数器的加法操作。-创建5个线程，每个线程调用计数器加1操作100次。-主线程等待所有线程完成，并输出最终计数器的值。答案及解析选择题答案1.C-虚函数不一定需要在派生类中重写，如果不重写，基类中的虚函数仍然有效。-其他选项正确：虚函数可以在基类中声明并在派生类中重写；通过动态绑定实现；静态成员函数不能是虚函数。2.B-模板函数在使用时可以指定模板参数的类型，也可以省略由编译器自动推导。-其他选项错误：模板类可以没有类型参数（如非类型模板参数）；模板specialization可以针对函数模板和类模板；模板的实现部分可以与定义部分有差异（如使用内联）。3.B-`std::shared_ptr`通过引用计数自动管理生命周期，无需手动释放。-其他选项正确：`std::unique_ptr`防止多次释放；`std::weak_ptr`避免循环引用；智能指针是C++11引入的，但裸指针在某些场景下仍然有用。4.B-编译时多态通过函数重载实现，运行时多态通过虚函数实现。-其他选项错误：函数重载是编译时多态；友元函数不属于多态；构造函数重载不涉及多态。5.B-RAII通过对象生命周期管理资源，构造时获取资源，析构时释放资源。-其他选项错误：RAII不依赖异常处理；适用于多种资源管理场景；RAII不依赖垃圾回收。6.C-`std::map`的查找时间复杂度是日志时间复杂度（O(logn)），但不是常数时间复杂度。-其他选项正确：`std::vector`是动态数组；`std::list`是双向链表；`std::stack`基于其他容器实现。7.B-`std::mutex`是一个互斥锁，不能由同一个线程多次锁定，否则会导致死锁。-其他选项错误：`std::thread`需要手动同步；`std::atomic`不支持自旋锁；`std::async`默认使用异步执行。8.D-异常处理不会显著影响程序性能，合理使用可以提高代码可读性和可维护性。-其他选项错误：`try`块中的异常必须被捕获或被`std::terminate`处理；`throw`可以抛出任何类型；`std::bad_exception`用于处理未知异常。9.D-C++17引入了`std::optional`、`std::variant`和`std::filesystem`，但`std::concept`是C++20的特性。-其他选项正确：`std::optional`表示可能不存在的值；`std::variant`是类型安全的联合体；`std::filesystem`提供文件系统操作功能。10.B-栈内存分配由编译器自动管理，无需手动释放。-其他选项错误：动态内存分配必须手动释放；`new`和`delete`必须成对使用；`malloc`和`free`是C的内存管理函数。填空题答案1.常量、类型2.定义、声明3.循环引用、`std::shared_ptr`4.类型5.线程池简答题答案1.虚函数的作用及其实现原理-作用：虚函数允许派生类重写基类中的函数，实现运行时多态。通过虚函数表（vtable）和虚函数指针（vptr），C++在运行时动态确定函数地址。-实现原理：基类中声明虚函数时，编译器会为该类创建一个虚函数表，每个虚函数在表中有一个入口。对象中包含一个虚函数指针（vptr），指向虚函数表。派生类继承基类时，会覆盖虚函数表中的对应函数。调用虚函数时，通过对象的vptr找到虚函数表，再根据函数名找到具体函数地址。2.RAII原则的重要性及举例-重要性：RAII通过对象生命周期管理资源（如内存、文件、锁等），确保资源在对象析构时自动释放，避免资源泄漏。-举例：cppclassFile{public:File(constcharfilename){fp=fopen(filename,"r");}~File(){if(fp)fclose(fp);}private:FILEfp;};在`File`对象构造时打开文件，在析构时关闭文件，确保文件资源被正确释放。3.线程同步机制-互斥锁（`std::mutex`）：用于保护共享资源，防止多个线程同时访问导致数据不一致。线程在访问共享资源前锁定互斥锁，访问完毕后释放。-条件变量（`std::condition_variable`）：用于线程间的同步，线程可以等待某个条件成立（如队列不为空）。通常与互斥锁配合使用，如：cppstd::mutexmtx;std::condition_variablecv;boolready=false;//线程Amtx.lock();ready=true;cv.notify_one();mtx.unlock();//线程Bmtx.lock();cv.wait(mtx,[]{returnready;});mtx.unlock();编程题答案1.模板类`Array`实现cppinclude<iostream>include<stdexcept>template<typenameT>classArray{public:Array(size_tsize):data(newT[size]),size_(size){}~Array(){delete[]data;}T&operator[](size_tindex){if(index>=size_)throwstd::out_of_range("Indexoutofbounds");returndata[index];}constT&operator[](size_tindex)const{if(index>=size_)throwstd::out_of_range("Indexoutofbounds");returndata[index];}voidinsert(size_tindex,Tvalue){if(index>size_)throwstd::out_of_range("Indexoutofbounds");Tnew_data=newT[size_+1];for(size_ti=0;i<index;++i)new_data[i]=data[i];new_data[index]=value;for(size_ti=index;i<size_;++i)new_data[i+1]=data[i];delete[]data;data=new_data;size_++;}voidremove(size_tindex){if(index>=size_)throwstd::out_of_range("Indexoutofbounds");Tnew_data=newT[size_-1];for(size_ti=0,j=0;i<size_;++i){if(i!=index)new_data[j++]=data[i];}delete[]data;data=new_data;size_--;}private:Tdata;size_tsize_;};intmain(){Array<int>arr(10,0);arr[4]=100;arr.insert(2,200);arr.remove(1);for(size_ti=0;i<arr.size_;++i){std::cout<<arr[i]<<"";}return0;}2.线程安全计数器实现cppinclude<iostream>include<thread>include<mutex>include<vector>std::mutexmtx;intcounter=0;voidincrement(){for(inti=0;i<100;