C++設(shè)計(jì)模式考察試題及答案姓名：____________________

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.下列關(guān)于設(shè)計(jì)模式說法錯(cuò)誤的是：

A.設(shè)計(jì)模式是一種可重用的解決方案

B.設(shè)計(jì)模式主要關(guān)注軟件設(shè)計(jì)

C.設(shè)計(jì)模式可以提高代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性

D.設(shè)計(jì)模式不涉及代碼實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)

2.以下哪個(gè)設(shè)計(jì)模式適用于創(chuàng)建一個(gè)復(fù)雜對象的構(gòu)造過程？

A.工廠模式

B.建造者模式

C.單例模式

D.抽象工廠模式

3.在單例模式中，以下哪個(gè)方法可以確保全局只有一個(gè)實(shí)例？

A.getInstance()

B.getInstance()

C.getInstance()

D.getInstance()

4.以下哪個(gè)設(shè)計(jì)模式可以用于將一個(gè)類的行為封裝到另一個(gè)對象中？

A.裝飾者模式

B.適配器模式

C.觀察者模式

D.狀態(tài)模式

5.以下哪個(gè)設(shè)計(jì)模式可以實(shí)現(xiàn)對象之間的解耦，使它們之間沒有直接的依賴關(guān)系？

A.橋接模式

B.適配器模式

C.組合模式

D.裝飾者模式

6.以下哪個(gè)設(shè)計(jì)模式適用于將一個(gè)請求封裝為一個(gè)對象，從而讓使用者只需處理這個(gè)對象？

A.命令模式

B.策略模式

C.模板方法模式

D.迭代器模式

7.以下哪個(gè)設(shè)計(jì)模式可以實(shí)現(xiàn)對象之間的組合，使得用戶可以以一致的方式處理單個(gè)對象和組合對象？

A.組合模式

B.裝飾者模式

C.適配器模式

D.觀察者模式

8.以下哪個(gè)設(shè)計(jì)模式允許一個(gè)對象在其內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)改變其行為？

A.狀態(tài)模式

B.策略模式

C.觀察者模式

D.裝飾者模式

9.以下哪個(gè)設(shè)計(jì)模式可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)算法家族，使得它們之間可以互換？

A.策略模式

B.模板方法模式

C.工廠方法模式

D.命令模式

10.以下哪個(gè)設(shè)計(jì)模式可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)對象訪問另一個(gè)對象，同時(shí)又不暴露該對象的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)？

A.適配器模式

B.橋接模式

C.組合模式

D.裝飾者模式

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.設(shè)計(jì)模式的特點(diǎn)包括：

A.可重用性

B.可維護(hù)性

C.可擴(kuò)展性

D.可讀性

E.高性能

2.工廠模式的主要優(yōu)點(diǎn)有：

A.客戶端代碼簡單

B.易于擴(kuò)展

C.允許客戶端不依賴于產(chǎn)品類

D.可以減少系統(tǒng)復(fù)雜性

E.可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的具體創(chuàng)建過程

3.單例模式的應(yīng)用場景包括：

A.需要控制全局只有一個(gè)實(shí)例的類

B.系統(tǒng)中某個(gè)類負(fù)責(zé)創(chuàng)建和管理一組對象

C.需要為某個(gè)類提供一個(gè)全局訪問點(diǎn)

D.系統(tǒng)中需要避免重復(fù)創(chuàng)建相同對象

E.系統(tǒng)中需要實(shí)現(xiàn)對象池

4.裝飾者模式可以應(yīng)用于以下情況：

A.需要?jiǎng)討B(tài)地添加對象的功能

B.需要實(shí)現(xiàn)多個(gè)裝飾功能而不影響其他對象

C.需要?jiǎng)討B(tài)地修改對象的行為

D.需要添加與對象狀態(tài)無關(guān)的功能

E.需要添加與對象狀態(tài)有關(guān)的功能

5.適配器模式的主要作用包括：

A.使接口不兼容的類可以一起工作

B.隱藏具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)

C.提供一個(gè)統(tǒng)一的接口

D.允許系統(tǒng)在不修改現(xiàn)有代碼的情況下擴(kuò)展功能

E.可以在運(yùn)行時(shí)選擇不同的適配器

6.觀察者模式適用于以下場景：

A.當(dāng)一個(gè)對象的狀態(tài)改變時(shí)需要自動(dòng)通知其他對象

B.當(dāng)對象之間的依賴關(guān)系復(fù)雜時(shí)

C.當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)事件驅(qū)動(dòng)編程

D.當(dāng)需要避免對象之間直接的耦合

E.當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)對象間的協(xié)作

7.橋接模式可以應(yīng)用于以下情況：

A.當(dāng)一個(gè)類既涉及抽象類又涉及實(shí)現(xiàn)類時(shí)

B.當(dāng)一個(gè)類具有多個(gè)抽象層時(shí)

C.當(dāng)一個(gè)類需要實(shí)現(xiàn)抽象類和實(shí)現(xiàn)類的解耦

D.當(dāng)一個(gè)類需要實(shí)現(xiàn)多態(tài)性

E.當(dāng)一個(gè)類需要實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展性

8.策略模式的主要優(yōu)點(diǎn)有：

A.策略可以自由替換

B.策略可以靈活切換

C.策略的實(shí)現(xiàn)與客戶端代碼解耦

D.策略易于擴(kuò)展

E.策略易于維護(hù)

9.模板方法模式適用于以下場景：

A.當(dāng)一個(gè)算法分為幾個(gè)步驟，且每一步都相似

B.當(dāng)算法的核心步驟固定，而具體步驟可以靈活變化

C.當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)多個(gè)相似算法

D.當(dāng)需要避免代碼重復(fù)

E.當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用

10.迭代器模式的主要作用包括：

A.遍歷集合對象

B.提供一個(gè)統(tǒng)一的接口來訪問集合中的元素

C.允許用戶不關(guān)心集合的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)

D.允許用戶以不同的方式遍歷集合

E.提高代碼的可讀性和可維護(hù)性

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.設(shè)計(jì)模式只關(guān)注代碼的編寫，不涉及設(shè)計(jì)過程。（×）

2.模式與模式之間沒有關(guān)聯(lián)，每個(gè)模式都是獨(dú)立的。（×）

3.單例模式可以保證一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)全局訪問點(diǎn)。（√）

4.裝飾者模式可以動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對象添加一些額外的職責(zé)，而不需要改變其接口。（√）

5.適配器模式可以將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶期望的另一個(gè)接口，使得原本接口不兼容的類可以一起工作。（√）

6.觀察者模式中，觀察者對象不需要知道具體的通知者對象，只需要知道通知者對象的一個(gè)接口即可。（√）

7.橋接模式主要用于實(shí)現(xiàn)抽象類和實(shí)現(xiàn)類的解耦，使得它們可以獨(dú)立地變化。（√）

8.策略模式通過定義一系列算法，將每個(gè)算法封裝起來，并使它們可以互相替換，從而讓算法的變化不會(huì)影響到使用算法的客戶類。（√）

9.模板方法模式定義了一個(gè)操作中的算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中實(shí)現(xiàn)，使得子類可以不改變一個(gè)算法的結(jié)構(gòu)即可重定義該算法的某些步驟。（√）

10.迭代器模式提供了一種方法順序訪問一個(gè)聚合對象中各個(gè)元素，而又不暴露該對象的內(nèi)部表示。（√）

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述工廠模式的基本原理和主要應(yīng)用場景。

2.解釋單例模式的設(shè)計(jì)原理，并說明其在實(shí)際開發(fā)中的應(yīng)用。

3.描述裝飾者模式的工作原理，并舉例說明其在C++中的應(yīng)用。

4.比較適配器模式和橋接模式，說明它們各自的適用場景。

5.簡述觀察者模式的核心概念，并舉例說明其在C++中的應(yīng)用。

6.解釋模板方法模式的設(shè)計(jì)思想，并舉例說明其在C++中的應(yīng)用。

試卷答案如下

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.D

解析思路：設(shè)計(jì)模式主要關(guān)注軟件設(shè)計(jì)，但并不直接涉及代碼實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

2.B

解析思路：建造者模式專注于復(fù)雜對象的構(gòu)造過程，允許分步驟創(chuàng)建對象。

3.A

解析思路：單例模式中，getInstance()方法用于獲取全局唯一實(shí)例。

4.A

解析思路：裝飾者模式可以將一個(gè)類的行為封裝到另一個(gè)對象中，增加額外功能。

5.D

解析思路：適配器模式用于實(shí)現(xiàn)對象之間的解耦，使它們之間沒有直接的依賴關(guān)系。

6.A

解析思路：命令模式將請求封裝為一個(gè)對象，使使用者只需處理這個(gè)對象。

7.A

解析思路：組合模式可以實(shí)現(xiàn)對象之間的組合，以一致的方式處理單個(gè)對象和組合對象。

8.A

解析思路：狀態(tài)模式允許一個(gè)對象在其內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)改變其行為。

9.A

解析思路：策略模式實(shí)現(xiàn)一個(gè)算法家族，使得它們之間可以互換。

10.A

解析思路：適配器模式實(shí)現(xiàn)一個(gè)對象訪問另一個(gè)對象，同時(shí)又不暴露該對象的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.ABCD

解析思路：設(shè)計(jì)模式的特點(diǎn)包括可重用性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性和可讀性。

2.ABCDE

解析思路：工廠模式的主要優(yōu)點(diǎn)有客戶端代碼簡單、易于擴(kuò)展、不依賴產(chǎn)品類、減少系統(tǒng)復(fù)雜性和實(shí)現(xiàn)具體創(chuàng)建過程。

3.ACDE

解析思路：單例模式適用于控制全局唯一實(shí)例、避免重復(fù)創(chuàng)建、全局訪問點(diǎn)和避免直接創(chuàng)建對象。

4.ABCD

解析思路：裝飾者模式可以動(dòng)態(tài)添加功能、實(shí)現(xiàn)多個(gè)裝飾功能、修改行為和添加額外功能。

5.ABCDE

解析思路：適配器模式的作用包括使接口不兼容的類工作、隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)、提供統(tǒng)一接口、擴(kuò)展功能和選擇適配器。

6.ABCDE

解析思路：觀察者模式適用于自動(dòng)通知、復(fù)雜依賴關(guān)系、事件驅(qū)動(dòng)編程、解耦和協(xié)作。

7.ABCDE

解析思路：橋接模式適用于抽象類和實(shí)現(xiàn)類、多個(gè)抽象層、解耦、多態(tài)性和擴(kuò)展性。

8.ABCDE

解析思路：策略模式的主要優(yōu)點(diǎn)有策略可替換、靈活切換、解耦、易于擴(kuò)展和維護(hù)。

9.ABCDE

解析思路：模板方法模式適用于算法步驟相似、核心步驟固定、實(shí)現(xiàn)相似算法、避免代碼重復(fù)和實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用。

10.ABCDE

解析思路：迭代器模式的作用包括遍歷集合、提供統(tǒng)一接口、不暴露內(nèi)部表示、不同方式遍歷和提升代碼可讀性。

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.×

解析思路：設(shè)計(jì)模式不僅關(guān)注代碼編寫，也涉及設(shè)計(jì)過程。

2.×

解析思路：模式之間可能存在關(guān)聯(lián)，如裝飾者模式可以應(yīng)用于其他模式中。

3.√

解析思路：單例模式確保全局只有一個(gè)實(shí)例并提供全局訪問點(diǎn)。

4.√

解析思路：裝飾者模式允許動(dòng)態(tài)添加額外職責(zé)而不改變對象接口。

5.√

解析思路：適配器模式使接口不兼容的類可以一起工作。

6.√

解析思路：觀察者模式中，觀察者不需要知道具體的通知者對象。

7.√

解析思路：橋接模式實(shí)現(xiàn)抽象類和實(shí)現(xiàn)類的解耦。

8.√

解析思路：策略模式允許算法替換，不改變客戶類。

9.√

解析思路：模板方法模式定義算法骨架，延遲步驟到子類。

10.√

解析思路：迭代器模式提供統(tǒng)一接口遍歷集合，不暴露內(nèi)部表示。

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.工廠模式的基本原理是定義一個(gè)用于創(chuàng)建對象的接口，讓子類決定實(shí)例化哪一個(gè)類。主要應(yīng)用場景包括：當(dāng)系統(tǒng)需要?jiǎng)?chuàng)建的對象種類很多，或者需要?jiǎng)討B(tài)添加新的對象時(shí)。

2.單例模式的設(shè)計(jì)原理是通過私有構(gòu)造函數(shù)和靜態(tài)方法確保全局只有一個(gè)實(shí)例。應(yīng)用場景包括：全局資源管理、配置對象、工具類等。

3.裝飾者模式的工作原理是動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對象添加一些額外的職責(zé)，而不需要改變其接口。應(yīng)用場景包括：需要擴(kuò)展對象的功能、需要添加額外功能而不影響其他對象。

4.適配器模式和橋接模式