C++面向对象程序设计期末试题（含详细答案解析）

C++面向对象程序设计期末试题（含详细答案解析）适用专业：计算机、软件工程、电子信息等相关专业考试时长：90分钟满分：100分考试说明：闭卷考试，题型包含选择题、填空题、判断题、简答题、编程题，所有答案均写在答题纸上。一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列选项中，不属于面向对象三大核心特性的是（）A.封装B.继承C.多态D.模块化2.在C++中，类的默认访问权限是（）A.publicB.privateC.protectedD.static3.下列关于构造函数的描述，正确的是（）A.构造函数可以有返回值B.构造函数可以被显式调用多次C.构造函数名必须与类名相同D.构造函数不能重载4.析构函数的主要作用是（）A.初始化对象成员变量B.释放对象占用的内存资源C.定义对象成员函数D.实现对象的赋值操作5.下列关键字中，用于实现类继承的是（）A.classB.inheritC.extendsD.public6.基类中被protected修饰的成员，在派生类中的访问权限是（）A.只能派生类内部访问B.任意类均可访问C.基类私有，派生类公有D.无法访问7.实现C++多态性的核心机制是（）A.重载函数B.虚函数C.静态函数D.友元函数8.下列关于静态成员变量的描述，错误的是（）A.属于类而非单个对象B.所有对象共享同一份静态成员变量C.必须在类外初始化D.可以通过对象修改，不影响其他对象9.友元函数的作用是（）A.提升类的封装性B.访问类的私有成员C.实现类的继承D.实现多态特性10.纯虚函数的定义格式正确的是（）A.virtualvoidfun(){};B.voidfun()=0;C.virtualvoidfun()=0;D.staticvoidfun()=0;二、填空题（每空2分，共20分）1.面向对象程序设计中，________是对一类事物的抽象描述，________是类的具体实例。2.C++中，成员函数重载的条件是：函数名相同，________不同。3.如果一个类包含纯虚函数，则该类被称为________，无法实例化对象。4.继承方式分为三种：public、________、________。5.拷贝构造函数的参数必须是________类型的________。6.多态分为静态多态和动态多态，函数重载属于________多态，虚函数实现的是________多态。三、判断题（每题1分，共10分，对的打√，错的打×）1.类的私有成员只能在类的内部访问，外部无法直接访问。（）2.构造函数和析构函数都可以被重载。（）3.派生类可以继承基类的所有成员，包括构造函数和析构函数。（）4.静态成员函数可以直接访问类的普通成员变量。（）5.虚函数必须是类的成员函数，不能是全局函数。（）6.友元函数破坏了类的封装性。（）7.抽象类不能创建对象，但可以定义指针和引用。（）8.赋值运算符重载必须作为类的成员函数实现。（）9.子类重写基类虚函数时，函数返回值、参数列表必须完全一致。（）10.所有的类都默认包含无参构造函数、拷贝构造函数、析构函数。（）四、简答题（每题6分，共24分）1.简述封装的概念及在C++中的实现意义。2.简述构造函数和析构函数的区别。3.简述重载和重写（覆盖）的区别。4.简述虚函数的作用以及动态多态的实现原理。五、编程题（共26分）1.编写一个C++学生类Student（12分）要求：（1）私有成员：学号id、姓名name、成绩score；（2）编写无参构造、有参构造、拷贝构造函数；（3）编写成员函数实现信息录入和信息打印功能；（4）编写析构函数，打印提示语句。2.利用继承与多态实现图形面积计算（14分）要求：（1）定义抽象图形基类Shape，包含纯虚函数getArea()用于计算面积；（2）定义圆形类Circle、矩形类Rectangle公有继承Shape类；（3）重写两个派生类的getArea()函数，实现各自面积计算；（4）主函数中通过基类指针指向派生类对象，调用面积计算函数，实现动态多态。参考答案及详细解析一、单项选择题答案及解析（每题2分，共20分）1.D解析：面向对象三大特性为封装、继承、多态，模块化是结构化程序设计的特点，不属于面向对象核心特性。2.B解析：C++中类的默认访问权限为private，结构体struct默认访问权限为public。3.C解析：构造函数无返回值，对象创建时自动调用，支持重载，函数名必须与类名完全一致。4.B解析：析构函数在对象销毁时自动执行，核心功能是释放对象动态申请的内存、关闭资源等，清理对象资源。5.D解析：C++通过public、protected、private关键字实现类的继承，无inherit、extends关键字。6.A解析：protected修饰的成员，基类内部可访问，派生类内部可访问，外部类无法访问。7.B解析：虚函数是实现动态多态的核心，通过基类指针调用派生类重写的函数，实现运行时多态。8.D解析：静态成员变量为类共享，一个对象修改后，所有对象读取到的值都会同步变化。9.B解析：友元函数可以突破类的访问权限限制，访问类的私有和保护成员，代价是降低封装性。10.C解析：纯虚函数格式：virtual函数返回值函数名(参数列表)=0;无函数体。二、填空题答案（每空2分，共20分）1.类、对象2.参数列表（参数个数、参数类型、参数顺序）3.抽象类4.protected、private（顺序可互换）5.本类、引用（必须为引用，避免无限递归调用）6.静态、动态三、判断题答案及解析（每题1分，共10分）1.√解析：private私有成员仅类内可见，外部函数、派生类均无法直接访问。2.×解析：析构函数无参数、无返回值，不能重载，仅构造函数支持重载。3.×解析：派生类无法继承基类的构造函数和析构函数，只能调用。4.×解析：静态成员函数属于类，无this指针，无法直接访问普通成员变量。5.√解析：虚函数是类的专属成员函数，全局函数、静态函数不能定义为虚函数。6.√解析：友元打破了类的访问封装，外部函数可直接访问私有成员，降低封装安全性。7.√解析：抽象类无法实例化，但可以定义指针和引用，用于指向派生类对象，实现多态。8.√解析：赋值运算符重载=必须作为类的成员函数，不能作为全局友元函数。9.√解析：重写虚函数要求函数签名完全一致，返回值、参数、函数名必须匹配。10.×解析：用户自定义构造函数后，系统不会默认生成无参构造函数。四、简答题答案（每题6分，共24分）1.封装的概念及实现意义概念：封装是将类的属性（成员变量）和行为（成员函数）捆绑在一起，同时隐藏类的内部实现细节，仅对外提供公开的访问接口。意义：第一，隐藏内部数据，避免外部随意修改数据，保证数据安全性；第二，简化代码调用，使用者无需了解底层实现，只需调用公开接口；第三，提高代码可维护性，内部逻辑修改不影响外部调用代码。2.构造函数和析构函数的区别（1）调用时机不同：构造函数在对象创建时自动调用，析构函数在对象销毁时自动调用；（2）功能不同：构造函数用于初始化对象成员变量、分配资源，析构函数用于释放对象占用的资源；（3）重载规则不同：构造函数支持重载，析构函数无参数、唯一，不支持重载；（4）函数名不同：构造函数名与类名一致，析构函数名在类名前加~符号；（5）返回值：二者均无返回值。3.重载和重写的区别（1）适用范围：重载发生在同一个类内，重写发生在基类和派生类之间；（2）函数规则：重载要求函数名相同、参数列表不同，返回值无要求；重写要求函数名、参数列表、返回值完全一致；（3）多态类型：重载实现编译期静态多态，重写配合虚函数实现运行期动态多态；（4）关键字：重写需要基类函数加virtual关键字，重载无需特殊关键字。4.虚函数的作用及动态多态实现原理作用：虚函数允许派生类重写基类的函数，通过基类指针或引用调用派生类的重写函数，实现运行时动态绑定，是实现动态多态的核心。实现原理：包含虚函数的类会生成一张虚函数表（vtable），存储虚函数的地址；每个对象包含一个虚指针（vptr），指向所属类的虚函数表。程序运行时，通过虚指针查找虚函数表，根据对象的实际类型调用对应的函数，而非根据指针类型调用，最终实现动态多态。五、编程题参考答案（共26分）1.学生类Student完整代码（12分）cpp

#include<iostream>

#include<cstring>

usingnamespacestd;

classStudent

{

private:

intid;//学号

charname[20];//姓名

floatscore;//成绩

public:

//无参构造函数

Student()

{

id=0;

strcpy(name,"未知");

score=0;

cout<<"无参构造函数调用"<<endl;

}

//有参构造函数

Student(inti,char*n,floats)

{

id=i;

strcpy(name,n);

score=s;

cout<<"有参构造函数调用"<<endl;

}

//拷贝构造函数

Student(constStudent&st)

{

id=st.id;

strcpy(name,);

score=st.score;

cout<<"拷贝构造函数调用"<<endl;

}

//信息录入

voidinputInfo()

{

cout<<"请输入学号、姓名、成绩："<<endl;

cin>>id>>name>>score;

}

//信息打印

voidshowInfo()

{

cout<<"学号："<<id<<"姓名："<<name<<"成绩："<<score<<endl;

}

//析构函数

~Student()

{

cout<<"学生对象销毁，析构函数调用"<<endl;

}

};

intmain()

{

Students1;//调用无参构造

s1.inputInfo();

s1.showInfo();

Students2=s1;//调用拷贝构造

s2.showInfo();

return0;

}评分标准：私有成员定义（2分）、三类构造函数（4分）、成员函数（3分）、析构函数（2分）、主函数测试（1分）2.图形多态面积计算完整代码（14分）cpp

#include<iostream>

usingnamespacestd;

#definePI3.14159

//抽象图形基类

classShape

{

public:

//纯虚函数，定义抽象类

virtualdoublegetArea()=0;

virtual~Shape(){}//虚析构函数

};

//圆形派生类

classCircle:publicShape

{

private:

doubler;//半径

public:

Circle(doublerad):r(rad){}

//重写面积计算函数

doublegetArea()

{

returnPI*r*r;

}

};

//矩形派生类

classRectangle:publicShape

{

private:

doublew,h;//宽、高

public:

Rectangle(doublewidth,doubleheight):w(width),h(height){}

//重写面积计算函数

doublegetArea()

{

returnw*h;

}

};

intmain()

{

//基类指针指向派生类对象，实现多态

Shape*p1=newCircle(2);