2026年计算机编程语言C进阶练习题集

2026年计算机编程语言C++进阶练习题集一、选择题（共10题，每题2分，合计20分）1.关于C++11智能指针的描述，下列说法错误的是？A.`std::unique_ptr`是独占所有权的智能指针，不支持拷贝操作B.`std::shared_ptr`通过引用计数实现共享所有权，支持拷贝操作C.`std::weak_ptr`可以观察`shared_ptr`管理的对象，不会增加引用计数D.`std::auto_ptr`在C++11中已被废弃，建议使用`std::unique_ptr`代替2.在C++中，以下哪个关键字用于声明静态成员变量？A.`static`B.`const`C.`volatile`D.`register`3.关于C++模板元编程，下列说法正确的是？A.模板元编程只能在编译时进行计算B.模板元编程会显著增加程序运行时的开销C.模板元编程主要用于实现运行时多态D.模板元编程不支持递归调用4.在C++中，以下哪种情况会导致虚函数无法被正确覆盖？A.基类中定义了虚函数，派生类中重写该函数B.基类中定义了虚函数，派生类中使用了不同的返回类型C.基类中定义了虚函数，派生类中使用了相同的返回类型和函数签名D.基类中定义了虚函数，派生类中使用了不同的访问控制符5.关于C++11中的右值引用，下列说法错误的是？A.右值引用用`&&`表示，用于移动语义优化B.右值引用只能绑定到临时对象C.右值引用不支持拷贝操作D.右值引用可以提高程序的运行效率6.在C++中，以下哪种情况会导致编译时错误？A.在类外定义静态成员函数B.在类外定义静态成员变量C.在类外重写虚函数D.在类外使用友元函数7.关于C++中的RAII（ResourceAcquisitionIsInitialization）原则，下列说法错误的是？A.RAII通过对象生命周期管理资源，确保资源在对象析构时释放B.RAII主要用于管理内存资源C.RAII不适用于管理文件或网络连接等资源D.RAII可以提高代码的可读性和可维护性8.在C++中，以下哪种情况会导致多态行为失效？A.基类中定义了虚函数，派生类中重写该函数B.基类中定义了虚函数，派生类中没有重写该函数C.使用基类指针或引用调用虚函数D.基类和派生类中定义了同名但不同参数的函数9.关于C++中的异常处理，下列说法正确的是？A.`try`块中可以包含多个`catch`块B.`catch`块必须按照异常类型的层次从具体到抽象排列C.`throw`语句可以抛出任何类型的对象D.`try`块必须与`catch`块或`finally`块配对使用10.在C++中，以下哪种情况会导致死锁？A.多个线程同时获取同一个锁B.多个线程交替获取多个锁，且锁的顺序不一致C.一个线程持有锁并等待另一个线程释放锁D.以上所有情况均可能导致死锁二、填空题（共10题，每题2分，合计20分）1.在C++中，用于声明抽象类的关键字是________。答案：`abstract`（或使用纯虚函数）2.在C++中，用于定义命名空间的关键字是________。答案：`namespace`3.在C++中，用于声明引用的关键字是________。答案：`&`（例如`int&ref=a;`）4.在C++中，用于声明动态分配内存的运算符是________。答案：`new`5.在C++中，用于释放动态分配内存的运算符是________。答案：`delete`6.在C++中，用于声明模板的语法是________。答案：`template<typenameT>...`7.在C++中，用于声明智能指针的库是________。答案：`<memory>`8.在C++中，用于声明线程的库是________。答案：`<thread>`9.在C++中，用于声明条件变量的库是________。答案：`<mutex>`或`<condition_variable>`10.在C++中，用于声明原子变量的库是________。答案：`<atomic>`三、简答题（共5题，每题5分，合计25分）1.简述C++中的RAII原则及其应用场景。答案：RAII（ResourceAcquisitionIsInitialization）原则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。其核心思想是：资源的获取与对象的构造函数绑定，资源的释放与对象的析构函数绑定。应用场景包括：-内存管理（使用智能指针如`std::unique_ptr`、`std::shared_ptr`）-文件操作（使用`std::ifstream`、`std::ofstream`自动打开和关闭文件）-网络连接（使用`std::socket`自动建立和关闭连接）-锁管理（使用`std::mutex`自动加锁和解锁）2.简述C++11中的右值引用及其作用。答案：右值引用用`&&`表示，用于区分左值引用（`&`）和右值引用。其作用包括：-支持移动语义，避免不必要的拷贝，提高性能（如`std::move`）-实现资源转移（如移动构造函数和移动赋值运算符）-支持函数重载区分左值和右值（如`voidfoo(int&);`和`voidfoo(int&&);`）3.简述C++中的虚函数及其作用。答案：虚函数是基类中声明时使用`virtual`关键字的函数，派生类可以重写该函数。其作用包括：-实现动态多态，通过基类指针或引用调用派生类函数-允许基类提供默认实现，派生类按需重写-用于实现组合优于继承的设计模式4.简述C++中的模板元编程及其应用场景。答案：模板元编程是在编译时进行计算的技术，通过模板参数和递归展开实现复杂逻辑。应用场景包括：-构建泛型算法（如STL中的排序算法）-实现类型特化（如`std::enable_if`）-构建编译时表达式（如`constexpr`函数）5.简述C++中的异常处理及其流程。答案：异常处理用于处理运行时错误，流程包括：-`try`块：正常执行的代码-`catch`块：捕获并处理特定异常-`throw`语句：抛出异常对象-`finally`块：无论是否抛出异常均执行的代码（可选）示例：cpptry{//正常代码}catch(inte){//处理int类型异常}catch(...){//处理其他类型异常}finally{//清理代码}四、编程题（共5题，每题10分，合计50分）1.编写一个C++程序，实现一个简单的智能指针类`MyUniquePtr`，模拟`std::unique_ptr`的基本功能（构造、析构、获取指向对象的指针）。要求：-支持`std::cout<<ptr;`输出对象地址-支持`delete`运算符重载示例：cppinclude<iostream>classMyClass{public:MyClass(){std::cout<<"MyClassconstructed\n";}~MyClass(){std::cout<<"MyClassdestructed\n";}voidprint(){std::cout<<"HellofromMyClass\n";}};classMyUniquePtr{private:MyClassptr;public:explicitMyUniquePtr(MyClassp=nullptr):ptr(p){}~MyUniquePtr(){deleteptr;}MyClassget()const{returnptr;}MyClassoperator->()const{returnptr;}MyClass&operator()const{returnptr;}MyUniquePtr(constMyUniquePtr&)=delete;MyUniquePtr&operator=(constMyUniquePtr&)=delete;MyUniquePtr(MyUniquePtr&&other)noexcept:ptr(other.ptr){other.ptr=nullptr;}MyUniquePtr&operator=(MyUniquePtr&&other)noexcept{if(this!=&other){deleteptr;ptr=other.ptr;other.ptr=nullptr;}returnthis;}};intmain(){MyUniquePtrptr(newMyClass());ptr->print();return0;}2.编写一个C++程序，实现一个模板函数`swap`，交换两个对象的值。要求：-支持不同类型的对象交换-使用引用传递避免拷贝示例：cppinclude<iostream>template<typenameT>voidswap(T&a,T&b){Ttemp=std::move(a);a=std::move(b);b=std::move(temp);}intmain(){intx=10,y=20;swap(x,y);std::cout<<"x:"<<x<<",y:"<<y<<"\n";return0;}3.编写一个C++程序，实现一个简单的工厂模式，用于创建不同类型的形状对象（圆形、矩形）。要求：-使用模板类和`std::map`存储形状工厂-支持动态创建形状对象示例：cppinclude<iostream>include<map>include<memory>classShape{public:virtualvoiddraw()const=0;virtual~Shape(){}};classCircle:publicShape{public:voiddraw()constoverride{std::cout<<"DrawingCircle\n";}};classRectangle:publicShape{public:voiddraw()constoverride{std::cout<<"DrawingRectangle\n";}};classShapeFactory{private:std::map<std::string,std::function<std::unique_ptr<Shape>()>>registry;public:template<typenameT>voidregisterShape(conststd::string&name){registry[name]=[](){returnstd::make_unique<T>();};}std::unique_ptr<Shape>create(conststd::string&name){if(registry.find(name)!=registry.end()){returnregistry[name]();}returnnullptr;}};intmain(){ShapeFactoryfactory;factory.registerShape<Circle>("circle");factory.registerShape<Rectangle>("rectangle");autocircle=factory.create("circle");autorectangle=factory.create("rectangle");circle->draw();rectangle->draw();return0;}4.编写一个C++程序，实现一个简单的线程安全计数器，使用`std::mutex`和`std::atomic`。要求：-支持多线程并发自增-使用`std::atomic`优化性能示例：cppinclude<iostream>include<thread>include<mutex>include<atomic>std::atomic<int>counter(0);std::mutexmtx;voidincrement(){for(inti=0;i<1000;++i){mtx.lock();++counter;mtx.unlock();}}intmain(){std::threadt1(increment);std::threadt2(increment);t1.join();t2.join();std::cout<<"Counter:"<<counter<<"\n";return0;}5.编写一个C++程序，实现一个简单的模板类`Vector`，支持动态数组的基本操作（构造、析构、访问、插入、删除）。要求：-使用动态内存管理-支持扩容机制示例：cppinclude<iostream>template<typenameT>classVector{private:Tdata;size_tcapacity;size_tsize;public:Vector():data(nullptr),capacity(0),size(0){}~Vector(){delete[]data;}voidpush_back(constT&value){if(size==capacity){capacity=capacity==0?1:capacity2;Tnew_data=newT[capacity];for(size_ti=0;i<size;++i){new_data[i]=data[i];}delete[]data;data=new_data;}data[size++]=value;}T&operator[](size_tindex){returndata[index];}constT&operator[](size_tindex)const{returndata[index];}size_tgetSize()const{returnsize;}};intmain(){Vector<int>vec;vec.push_back(10);vec.push_back(20);vec.push_back(30);for(size_ti=0;i<vec.getSize();++i){std::cout<<vec[i]<<"";}std::cout<<"\n";return0;}答案与解析一、选择题答案与解析1.D(`std::auto_ptr`已废弃，建议使用`std::unique_ptr`）2.A(`static`用于声明静态成员变量）3.A(模板元编程在编译时计算，不涉及运行时多态)4.B(虚函数重写时返回类型必须一致)5.B(右值引用可以绑定到临时对象，但也可绑定到左值，如`std::move(left_value)`)6.C(虚函数必须在类外声明实现)7.C(RAII适用于多种资源管理，如文件、网络等)8.B(多态需要基类虚函数被派生类重写)9.C(`throw`可以抛出任何类型，如`std::exception`对象)10.B(多个线程