cpp考试题库及答案

cpp考试题库及答案一、单项选择题（共20题，每题2分）1.下列关于C++与C语言关系的描述中，正确的是（）A.C++是C语言的超集，对C语言完全向下兼容B.C++与C语言都是面向对象的程序设计语言C.C语言不支持函数重载，C++在任何场景下都支持函数重载D.C++新增的面向对象特性不包含对多态性的支持答案：A解析：C语言是纯面向过程的程序设计语言，不支持类、对象等面向对象特性，B选项错误；C++的函数重载要求函数名相同但参数列表（参数类型、数量、顺序）不同，仅返回值不同无法构成合法重载，且被extern"C"修饰的函数会按照C语言的规则编译，不支持重载，C选项错误；C++面向对象的三大核心特性为封装、继承、多态，多态是面向对象特性的重要组成部分，D选项错误。2.下列C++标识符中，符合命名规范的是（）A.2varB._countC.classD.var-name答案：B解析：C++标识符要求必须以字母或下划线开头，后续可跟字母、数字、下划线，不能包含特殊字符，且不能使用C++关键字。A选项以数字开头，不符合规则；C选项class是C++定义类的关键字，不能作为标识符；D选项包含中划线特殊字符，不符合规则；B选项以下划线开头，由字母组成，符合命名规范。3.若有定义inta=5,b=2;则表达式a/b+a%b的计算结果为（）A.2B.3C.3.5D.4答案：B解析：C++中两个整型变量进行除法运算时为整除，a/b即5/2结果为2；取模运算a%b即5%2结果为1，二者相加结果为3。由于参与运算的都是整型数据，计算过程中不会自动转换为浮点型，因此不会得到3.5的结果。4.下列关于new/delete与malloc/free的描述中，错误的是（）A.malloc是C标准库提供的函数，new是C++内置的运算符B.malloc分配内存时仅申请原始内存空间，不会调用对象的构造函数，new分配内存时会自动调用对象的构造函数完成初始化C.new分配内存失败时返回NULL，malloc分配内存失败时抛出std::bad_alloc异常D.delete释放对象内存时会自动调用对象的析构函数完成资源清理，free释放内存时不会调用析构函数答案：C解析：new分配内存失败时默认抛出std::bad_alloc类型的异常，若使用nothrow参数则分配失败返回空指针；malloc是C标准库函数，分配失败时返回NULL，C选项描述二者的失败行为相反，因此错误。其余选项均准确描述了new/delete与malloc/free的核心差异：new/delete是面向对象场景下的内存管理方式，会触发构造、析构函数调用，而malloc/free仅负责原始内存的申请与释放。5.若有定义constint*p=&a;其中a为int类型变量，下列操作合法的是（）A.*p=10;B.p++;C.(*p)++;D.int*q=p;答案：B解析：constint*p的含义是“指向constint类型的指针”，即指针本身存储的地址可以修改，但不能通过该指针修改指向地址存储的内容。A选项通过*p修改指向的内容，违反const约束，非法；C选项对*p执行自增操作，本质是修改指向的内容，非法；D选项将constint*类型的指针赋值给int*类型的指针，会丢弃const属性，存在安全隐患，编译不通过；B选项修改p本身存储的地址值，即让p指向其他变量，符合语法规则，合法。6.下列关于C++引用的描述中，正确的是（）A.引用在定义时可以不初始化，后续再绑定到变量上B.引用可以绑定到常量值，比如int&ref=10;是合法语句C.引用本质是变量的别名，对引用的操作等价于对原变量的操作D.一个引用可以在生命周期内先后绑定到多个不同的变量上答案：C解析：引用在定义时必须初始化，且一旦绑定到某个变量后就无法再绑定其他变量，A、D选项错误；非常量左值引用不能绑定到右值（如常量、临时对象）上，constint&ref=10才是合法语句，B选项错误；引用是原变量的别名，本身不占用独立的内存空间（编译器实现层面通常以常量指针实现，但语法层面作为别名使用），对引用的操作都会直接作用于原变量，C选项正确。7.下列场景中，不会调用类的拷贝构造函数的是（）A.用一个已经存在的同类型对象初始化一个新创建的同类型对象B.将类的对象作为函数形参，按值传递给函数时C.函数的返回值类型为类类型，函数执行结束返回局部对象时D.将一个已经存在的同类型对象的值赋值给另一个已经初始化完成的同类型对象时答案：D解析：拷贝构造函数是一种特殊的构造函数，用于在对象创建阶段用已有对象初始化新对象。A、B、C选项均属于对象初始化场景，会调用拷贝构造函数，其中C选项现代编译器会默认启用返回值优化（RVO），消除不必要的拷贝构造调用，但从语法逻辑上该场景属于拷贝构造的调用场景。D选项是两个已经完成初始化的对象之间的赋值操作，会调用拷贝赋值运算符函数，不会调用拷贝构造函数。8.下列关于C++虚函数的描述中，正确的是（）A.类的构造函数可以声明为虚函数B.类的析构函数不可以声明为虚函数C.基类中声明虚函数后，派生类中重写该函数时即使不加virtual关键字，该函数也属于虚函数D.虚函数的动态绑定机制是通过在每个对象中存储所有虚函数的地址实现的答案：C解析：构造函数执行时，对象的动态类型尚未完全构建，虚表指针尚未初始化完成，因此构造函数不能声明为虚函数，A选项错误；当基类指针指向派生类堆对象时，若基类析构函数不是虚函数，delete基类指针时只会调用基类析构函数，不会调用派生类析构函数，会造成派生类资源泄漏，因此析构函数通常建议声明为虚函数，B选项错误；C++中含虚函数的类会维护一张虚函数表，对象中仅存储一个指向虚函数表的指针，并非存储所有虚函数的地址，D选项错误；派生类重写基类的虚函数时，virtual关键字可以省略，编译器会根据函数签名（函数名、参数列表、const属性）判断是否为重写的虚函数，C选项正确。9.类的成员函数中，隐含的this指针的类型是（）A.对于普通非const成员函数，this指针类型为类名*constB.对于普通非const成员函数，this指针类型为const类名*C.对于const成员函数，this指针类型为类名*constD.this指针可以在静态成员函数中使用答案：A解析：this指针是成员函数隐含传入的指针，指向调用该成员函数的对象。对于非const成员函数，this指针的类型为“类名*const”，即指针本身是常量不可修改，但可以通过该指针修改对象的成员；对于const成员函数，this指针的类型为“const类名*const”，即指针本身和指针指向的内容都不可修改，因此const成员函数不能修改非静态成员变量，也不能调用非const成员函数，B、C选项错误。静态成员函数属于类本身，不属于具体对象，没有隐含的this指针，D选项错误。10.下列关于C++类的静态成员的描述中，正确的是（）A.静态成员变量属于类，类的所有对象共享同一份静态成员变量B.静态成员函数可以直接访问类的非静态成员变量C.静态成员变量可以在类定义内部直接初始化D.静态成员函数存在隐含的this指针，可以通过this访问静态成员答案：A解析：静态成员变量存储在全局数据区，不属于某个具体对象，所有类对象共享同一份静态成员数据，A选项正确；静态成员函数没有隐含的this指针，只能访问类的静态成员变量和静态成员函数，不能直接访问非静态成员，B、D选项错误；静态成员变量需要在类外部进行定义和初始化，仅conststatic修饰的整型成员可以在类内部直接初始化，C选项错误。11.下列关于C++友元的描述中，错误的是（）A.友元关系是单向的，A是B的友元不代表B是A的友元B.友元关系不具有传递性，A是B的友元，B是C的友元不代表A是C的友元C.友元函数可以是全局函数，也可以是另一个类的成员函数D.友元函数是类的成员函数，可以直接访问类的私有成员答案：D解析：友元函数不属于类的成员函数，是独立于类的函数，只是被类授予了访问私有、保护成员的权限，因此D选项错误；其余选项均为友元的核心特性：友元关系不具备对称性、传递性，可以根据需要声明全局函数或其他类的成员函数为友元。12.下列运算符中，不允许被重载的是（）A.+B.<<C.::D.()答案：C解析：C++中不允许重载的运算符包括：成员访问运算符.、成员指针访问运算符.*、域解析符::、条件运算符?:、sizeof运算符、typeid运算符等，其余绝大多数运算符都可以根据需求重载，其中<<通常被重载为流输出运算符，()被重载为函数调用运算符，+被重载为加法运算符。13.下列关于C++异常处理的描述中，正确的是（）A.catch语句块只能捕获标准库抛出的异常类型B.throw语句只能抛出类类型的异常对象C.异常捕获按照catch块的书写顺序匹配，匹配成功后执行对应catch块，不会继续查找后续匹配的catch块D.若异常抛出后没有匹配的catch块，程序会忽略异常继续执行答案：C解析：catch可以捕获任意类型的异常，包括int、char*等基本类型，并非只能捕获标准库异常，A选项错误；throw可以抛出任意类型的异常值，B选项错误；若异常抛出后没有匹配的catch块，程序会调用std::terminate函数终止运行，D选项错误。14.派生类构造函数执行时，基类和成员对象的构造顺序是（）A.按照初始化列表的书写顺序依次构造B.先调用基类构造函数，再按照类中成员的声明顺序调用成员对象的构造函数，最后执行派生类构造函数体C.先构造派生类成员对象，再调用基类构造函数D.构造顺序由编译器随机决定答案：B解析：派生类对象构造时严格遵循固定顺序：首先调用直接基类的构造函数（多继承时按照继承声明顺序调用），然后按照成员变量在类中的声明顺序依次调用成员对象的构造函数，最后执行派生类构造函数的函数体，构造顺序与初始化列表的书写顺序无关，仅与声明顺序和继承顺序有关。15.C++11标准中，下列哪种智能指针对管理的对象内存具有独占所有权，同一时间仅允许一个指针指向该内存（）A.shared_ptrB.weak_ptrC.unique_ptrD.以上都不具备独占特性答案：C解析：unique_ptr对持有的内存具有独占所有权，不支持普通的拷贝和赋值操作，仅支持通过移动语义转移所有权，同一时间只能有一个unique_ptr指向同一块内存；shared_ptr通过引用计数机制实现多个指针共享同一块内存，引用计数归零时自动释放内存；weak_ptr是辅助shared_ptr的智能指针，不持有对象所有权，用于解决循环引用问题，可以观测shared_ptr管理的对象是否存活。16.C++11中lambda表达式的捕获列表中，采用哪种捕获方式可以按引用捕获外部作用域的所有变量（）A.[=]B.[&]C.[this]D.[var]答案：B解析：[=]表示按值捕获外部作用域的所有变量，捕获到的变量在lambda内部默认不可修改；[&]表示按引用捕获外部作用域的所有变量，在lambda内部修改变量会影响外部的原变量；[this]表示捕获当前类的this指针，可以在lambda内部访问类的成员；[var]表示按值捕获指定的变量var。17.下列关于C++命名空间的描述中，错误的是（）A.命名空间可以解决全局标识符命名冲突的问题B.命名空间可以嵌套定义C.无名命名空间中的标识符仅在当前源文件中可见，效果等价于static修饰的全局标识符D.使用usingnamespace语句引入命名空间后，无法访问该命名空间外的同名标识符答案：D解析：使用usingnamespace引入命名空间后，若出现同名标识符冲突，可以通过添加命名空间限定符的方式明确指定要访问的标识符，并非无法访问命名空间外的同名实体，D选项错误；其余选项均为命名空间的核心特性。18.C++中进行文件输出时，若要以追加模式打开文件（即打开文件后文件指针指向文件末尾，写入内容追加到现有内容之后，不清空原有内容），需要给ofstream传入的打开模式是（）A.ios::inB.ios::outC.ios::appD.ios::trunc答案：C解析：ios::in是读模式打开文件，通常用于ifstream；ios::out是写模式打开，默认会截断文件原有内容；ios::app是追加写模式，所有写入内容都会追加到文件末尾；ios::trunc是打开文件时强制清空原有内容。19.C++中采用虚继承的主要目的是（）A.提高代码运行效率B.解决多继承场景下的菱形继承二义性和数据冗余问题C.实现动态多态D.隐藏基类的成员答案：B解析：菱形继承场景下，派生类会从两个直接基类中继承两份间接基类的成员，导致成员访问出现二义性，同时造成数据冗余，虚继承可以让派生类仅继承一份间接基类的成员，从根本上解决菱形继承的问题。动态多态通过虚函数实现，与虚继承无关。20.下列关于C++右值引用的描述中，错误的是（）A.右值引用可以绑定到临时对象上B.右值引用的主要作用是支持移动语义和完美转发，减少不必要的对象拷贝开销C.右值引用类型的变量本身是左值D.右值引用可以直接绑定到左值上答案：D解析：右值引用无法直接绑定到左值上，需要通过std::move()将左值转换为将亡值后才能绑定到右值引用，D选项错误；右值引用是C++11引入的核心特性，通过接管临时对象的资源实现移动语义，大幅提升程序性能。二、填空题（共10题，每空2分）1.若有定义inta=3,b=5;则表达式(a>b?a:b)+=2运算后，b的值为____。答案：7解析：三目运算符当条件不成立时返回b的左值引用，因此该表达式等价于b+=2，b的初始值为5，运算后b的值为7。2.C++函数调用时参数传递的三种常见方式为值传递、____、引用传递。答案：指针传递解析：值传递会为形参创建实参的副本，函数内修改形参不会影响外部实参；指针传递通过传入地址的方式，可以在函数内通过指针修改外部变量的值；引用传递直接为实参创建别名，没有拷贝开销，修改形参等价于修改实参。3.类的const成员函数内部，不允许修改____的值，也不能调用类的非const成员函数。答案：非静态成员变量（被mutable修饰的成员除外）解析：const成员函数的隐含this指针是const类型，因此不能通过this指针修改类的非静态成员变量，仅可修改被mutable关键字修饰的特殊成员。4.C++类的三种继承方式中，基类的保护成员在私有继承的派生类中访问权限为____。答案：私有成员解析：私有继承下，基类的公有成员、保护成员都会成为派生类的私有成员，仅能在派生类内部访问，基类的私有成员在派生类中不可直接访问。5.运算符重载中，____运算符不能作为全局函数重载，必须作为类的成员函数重载。答案：赋值=、下标[]、函数调用()、指针访问->（答出任意一个即可，核心为这四类运算符）解析：为了保证运算符的使用语义一致性，C++规定赋值运算符、下标运算符、函数调用运算符、成员指针访问运算符必须重载为类的成员函数，不允许作为全局函数重载。6.函数模板的定义以关键字____开头，后面跟着模板参数列表。答案：template解析：模板是C++泛型编程的基础，函数模板和类模板都需要以template关键字开头，通过类型参数实现代码的通用化，避免为不同类型重复编写逻辑相同的代码。7.若类中没有定义任何构造函数，编译器会自动生成一个____的默认构造函数。答案：无参、空实现解析：编译器自动生成的默认构造函数参数列表为空，函数体没有任何逻辑，仅在需要的时候才会被编译器隐式合成，若用户自定义了任意构造函数，编译器将不再自动生成默认构造函数。8.STL中____容器的底层实现是双向循环链表，支持在任意位置的O(1)时间插入删除，但不支持通过下标随机访问元素。答案：list解析：vector底层为动态数组，支持随机访问，中间位置插入删除效率低；deque底层为分段连续空间，支持首尾快速插入删除和随机访问；list底层为双向循环链表，任意位置插入删除为O(1)复杂度，但不支持随机访问，访问元素需要遍历链表。9.为了避免基类指针释放派生类对象时产生内存泄漏，基类的____函数通常需要声明为虚函数。答案：析构解析：若基类析构函数不是虚函数，delete基类指针时只会调用基类的析构函数，派生类的资源无法被释放，会造成内存泄漏；将析构函数声明为虚函数后，释放指针时会触发动态绑定，先调用派生类析构函数，再调用基类析构函数，保证资源完整释放。10.C++11中引入的右值引用符号为____，用于实现移动语义和完美转发，减少不必要的对象拷贝开销。答案：&&解析：左值引用的符号为&，用于绑定左值；右值引用符号为&&，用于绑定右值（临时对象、将亡值），通过接管右值的资源实现移动语义，大幅提升程序运行效率。三、程序阅读题（共4题，每题5分，写出程序运行结果）1.阅读以下程序，写出运行结果。usingnamespacestd;classBase{public:Base(){cout<<"B";}virtual~Base(){cout<<"~B";}};classDerived:publicBase{public:Derived(){cout<<"D";}~Derived()override{cout<<"~D";}};intmain(){Base*p=newDerived();deletep;return0;}答案：BD~D~B解析：创建派生类堆对象时，构造顺序为“先基类，后派生类”，因此先调用Base构造函数输出B，再调用Derived构造函数输出D；由于基类析构函数是虚函数，delete基类指针时触发动态绑定，析构顺序为“先派生类，后基类”，因此先调用Derived析构函数输出~D，再调用Base析构函数输出~B，最终运行结果为BD~D~B。若基类析构函数未声明为虚函数，delete时仅会调用基类析构函数，造成派生类资源泄漏。2.阅读以下程序，写出运行结果。usingnamespacestd;classMyInt{private:intval;public:MyInt(intv=0):val(v){}MyInt&operator++(){//前置++val++;return*this;}MyIntoperator++(int){//后置++MyInttmp=*this;val++;returntmp;}friendostream&operator<<(ostream&os,constMyInt&m){os<<m.val;returnos;}};intmain(){MyInta(2);cout<<++a<<"";cout<<a++<<"";cout<<a<<endl;return0;}答案：334解析：前置++重载时先对自身值自增，再返回自身的引用，因此++a执行后a的值变为3，输出3；后置++重载通过int占位参数与前置版本区分，执行时先保存当前对象的副本，对自身值自增后返回副本，因此a++返回自增前的值3，输出3；后置++执行完成后a的实际值为4，最后输出a的值4。3.阅读以下程序，写出运行结果。usingnamespacestd;classA{public:virtualvoidfunc(intx=10){cout<<"A::func"<<x<<"";}};classB:publicA{public:voidfunc(intx=20)override{cout<<"B::func"<<x<<"";}};intmain(){Bb;A*p=&b;p->func();b.func();return0;}答案：B::func10B::func20解析：p是基类A的指针，指向派生类B的对象，func为虚函数，因此调用时触发动态绑定，执行B类重写的func版本；但虚函数的默认参数是静态绑定的，使用基类指针调用时默认参数采用基类定义的10，因此第一个输出为B::func10；直接通过派生类对象b调用func时，执行B类的func版本，默认参数采用派生类定义的20，因此第二个输出为B::func20。这一特性提示开发中重写虚函数时尽量不要修改默认参数值，避免出现不符合预期的逻辑。4.阅读以下程序，写出运行结果。usingnamespacestd;intmain(){vector<int>v{1,2,3,4,5};for(autoit=v.begin();it!=v.end();){if(*it%2==0){it=v.erase(it);}else{it++;}}for(intnum:v){cout<<num<<"";}return0;}答案：135解析：该程序遍历vector容器，删除其中所有的偶数元素。需要注意的是，vector的erase方法删除元素后会返回被删除位置的下一个迭代器，若删除后直接对迭代器执行++操作会造成迭代器失效，程序中采用“删除元素时接收返回的新迭代器，不删除时才移动迭代器”的正确写法，最终容器中剩余的奇数为1、3、5，依次输出。四、程序设计题（共3题，每题10分）1.请设计一个Circle类满足以下要求：（1）私有成员变量为半径radius（double类型）；（2）提供无参构造函数（默认半径为1.0）、带参构造函数（传入半径值初始化，需校验合法性，若传入值小于等于0则默认设为1.0）；（3）提供const成员函数doublegetPerimeter()const，计算并返回圆形周长（圆周率取3.14159）；（4）提供const成员函数doublegetArea()const，计算并返回圆形面积；（5）提供设置半径、获取半径的成员函数，设置半径时同样需校验合法性。参考实现：usingnamespacestd;constdoublePI=3.14159;classCircle{private:doubleradius;public:Circle():radius(1.0){}Circle(doubler){radius=r>0?r:1.0;}voidsetRadius(doubler){radius=r>0?r:1.0;}doublegetRadius()const{returnradius;}doublegetPerimeter()const{return2*PI*radius;}doublegetArea()const{returnPI*radius*radius;}};评分说明：类的封装性正确（成员变量私有，成员函数公有）得3分，构造函数与参数合法性校验正确得3分，周长、面积计算逻辑正确且使用const修饰成员函数得3分，设置与获取半径的方法正确得1分。2.请利用多态特性设计图形面积计算系统，满足以下要求：（1）设计抽象基类Shape，包含纯虚函数doublegetArea()const用于求面积，定义虚析构函数保证资源正确释放；（2）从Shape公有派生出Rectangle类，私有成员为width和height，通过构造函数初始化宽高，重写getArea方法返回矩形面积（宽*高）；（3）从Shape公有派生出Circle类，私有成员为radius，通过构造函数初始化半径，重写getArea方法返回圆形面积；（4）从Shape公有派生出Triangle类，私有成员为三边长度a、b、c，构造函数中校验三边是否能构成三角形（任意两边之和大于第三边，且边长为正，不合法则三边均设为1.0），重写getArea方法通过海伦公式计算三角形面积。参考实现：usingnamespacestd;constdoublePI=3.14159;classShape{public:virtualdoublegetArea()const=0;virtual~Shape()=default;};classRectangle:publicShape{private:doublewidth,height;public:Rectangle(doublew,doubleh):width(w),height(h){}doublegetArea()constoverride{returnwidth*height;}};classCircle:publicShape{private:doubleradius;public:Circle(doubler):radius(r){}doublegetArea()constoverride{returnPI*radius*radius;}};classTriangle:publicShape{private:doublea,b,c;public:Triangle(doublex,doubley,doublez){if(x+y>z&&x+z>y&&y+z>x&&x>0&&y>0&&z>0){a=x;b=y;c=z;}else{a=b=c=1.0;}}doublegetArea()constoverride{doublep=(a+b+c)/2;returnsqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));}};评分说明：抽象基类定义正确（纯虚函数、虚析构）得3分，三个派生类继承方式正确、成员定义合理得3分，各派生类的面积计算逻辑与参数校验正确得3分，正确使用override关键字保证重写合法性得1分。3.请基于STL实现简易学生成绩管理程序，满足以下要求：（1）定义Student结构体，包含学号id（int）、姓名name（string）、分数score（double）；（2）支持添加学生信息到vector<Student>容器；（3）支持按学号查询学生信息，存在则输出全部信息，不存在则输出提示；（4）支持利用sort算法结合lambda表达式按成绩从高到低排序后输出所有学生信息；（5）支持遍历容器计算所有学生的平均分并输出；（6）具备基础的输入合法性校验，对非法输入和空容器操作进行提示。参考实现：usingnamespacestd;structStudent{intid;stringname;doublesc