2026年C+程序員技術(shù)考試題含答案一、選擇題（共10題，每題2分，合計(jì)20分）1.以下哪個(gè)運(yùn)算符在C++中不能用于比較兩個(gè)對(duì)象？A.`==`B.`>`C.`!=`D.`+=`2.關(guān)于智能指針，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是？A.`std::unique_ptr`不能被復(fù)制，但可以被移動(dòng)。B.`std::shared_ptr`通過(guò)引用計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)共享所有權(quán)。C.`std::weak_ptr`可以直接指向?qū)ο螅瑹o(wú)需加鎖。D.`std::auto_ptr`已在C++11中被棄用。3.在多線程編程中，以下哪個(gè)同步機(jī)制最適合用于保護(hù)共享數(shù)據(jù)的互斥訪問(wèn)？A.信號(hào)量（Semaphore）B.互斥鎖（Mutex）C.條件變量（ConditionVariable）D.原子操作（AtomicOperation）4.關(guān)于模板元編程，以下哪個(gè)描述是正確的？A.模板元編程只能在編譯時(shí)執(zhí)行。B.模板元編程需要運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分發(fā)。C.模板元編程只能用于數(shù)值計(jì)算。D.模板元編程會(huì)降低程序運(yùn)行效率。5.以下哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)容器最適合用于實(shí)現(xiàn)LRU（最近最少使用）緩存？A.`std::vector`B.`std::list`C.`std::unordered_map`D.`std::deque`6.關(guān)于異常處理，以下說(shuō)法正確的是？A.`try`塊可以單獨(dú)使用，無(wú)需`catch`塊。B.`throw`語(yǔ)句必須出現(xiàn)在`try`塊中。C.`catch`塊可以捕獲所有類型的異常。D.`finally`塊在異常拋出時(shí)一定會(huì)執(zhí)行。7.以下哪個(gè)設(shè)計(jì)模式適用于實(shí)現(xiàn)對(duì)象間解耦，通過(guò)中介者傳遞消息？A.觀察者模式（Observer）B.中介者模式（Mediator）C.策略模式（Strategy）D.責(zé)任鏈模式（ChainofResponsibility）8.關(guān)于內(nèi)存管理，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是？A.`new`和`delete`必須成對(duì)使用。B.`malloc`和`free`是C++的內(nèi)存管理函數(shù)。C.RAII（ResourceAcquisitionIsInitialization）可以自動(dòng)管理資源。D.`delete`可以釋放未分配的內(nèi)存。9.以下哪個(gè)算法的時(shí)間復(fù)雜度是O(nlogn)？A.冒泡排序（BubbleSort）B.選擇排序（SelectionSort）C.快速排序（QuickSort）D.插入排序（InsertionSort）10.關(guān)于網(wǎng)絡(luò)編程，以下哪個(gè)協(xié)議用于HTTP/2的傳輸層？A.TCPB.UDPC.QUICD.TLS二、填空題（共10題，每題1分，合計(jì)10分）1.C++11中，用于自動(dòng)類型推導(dǎo)的語(yǔ)法是__________。2.在多線程編程中，`std::thread`對(duì)象的`join`方法用于__________。3.模板元編程的核心思想是__________。4.`std::mutex`和`std::recursive_mutex`的區(qū)別在于__________。5.實(shí)現(xiàn)LRU緩存通常需要結(jié)合__________和__________。6.C++中的異常處理關(guān)鍵字`try`、`throw`、`catch`分別用于__________、__________、__________。7.中介者模式的核心是__________。8.RAII模式通過(guò)__________機(jī)制實(shí)現(xiàn)資源自動(dòng)管理。9.快速排序的平均時(shí)間復(fù)雜度是__________。10.HTTP/2協(xié)議相比HTTP/1.1的主要改進(jìn)包括__________和__________。三、簡(jiǎn)答題（共5題，每題4分，合計(jì)20分）1.簡(jiǎn)述C++11中`auto`關(guān)鍵字的作用及其優(yōu)勢(shì)。2.簡(jiǎn)述`std::lock_guard`和`std::unique_lock`的區(qū)別。3.簡(jiǎn)述模板元編程的基本原理及其應(yīng)用場(chǎng)景。4.簡(jiǎn)述C++中RAII模式的核心思想及其實(shí)現(xiàn)方式。5.簡(jiǎn)述HTTP/2協(xié)議的主要優(yōu)勢(shì)及其關(guān)鍵技術(shù)。四、編程題（共3題，每題10分，合計(jì)30分）1.編寫(xiě)一個(gè)C++函數(shù)，實(shí)現(xiàn)快速排序算法，并測(cè)試其正確性。cpp//示例輸入：[3,1,4,1,5,9,2,6,5,3,5]//示例輸出：[1,1,2,3,3,4,5,5,5,6,9]2.編寫(xiě)一個(gè)C++程序，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題，使用互斥鎖和條件變量保護(hù)共享數(shù)據(jù)。cpp//生產(chǎn)者每秒生產(chǎn)一個(gè)整數(shù)，消費(fèi)者每秒消費(fèi)一個(gè)整數(shù)，循環(huán)10次。3.編寫(xiě)一個(gè)C++程序，實(shí)現(xiàn)LRU緩存，使用`std::list`和`std::unordered_map`實(shí)現(xiàn)，支持插入和查詢操作。cpp//示例：插入[1,2,3,4,5]，查詢[3,2]，此時(shí)緩存為[1,4,5,3,2]答案與解析一、選擇題答案與解析1.D解析：`+=`是賦值運(yùn)算符，不能用于比較。2.C解析：`std::weak_ptr`不能直接指向?qū)ο?，需要與`std::shared_ptr`配合使用，且需要加鎖。3.B解析：互斥鎖（Mutex）用于保護(hù)共享數(shù)據(jù)的互斥訪問(wèn)，防止多個(gè)線程同時(shí)修改。4.A解析：模板元編程在編譯時(shí)執(zhí)行，通過(guò)編譯器展開(kāi)模板代碼。5.C解析：`std::unordered_map`可以通過(guò)哈希表實(shí)現(xiàn)快速查找，適合LRU緩存。6.B解析：`throw`語(yǔ)句可以出現(xiàn)在任何位置，無(wú)需`try`塊。7.B解析：中介者模式通過(guò)中介者對(duì)象傳遞消息，減少對(duì)象間耦合。8.D解析：`delete`不能釋放未分配的內(nèi)存。9.C解析：快速排序的平均時(shí)間復(fù)雜度是O(nlogn)。10.C解析：QUIC是HTTP/2的傳輸層協(xié)議，提供更高效的連接管理。二、填空題答案與解析1.auto解析：`auto`關(guān)鍵字可以自動(dòng)推導(dǎo)變量類型，簡(jiǎn)化代碼。2.等待線程結(jié)束解析：`join`方法用于等待線程執(zhí)行完畢。3.編譯時(shí)計(jì)算解析：模板元編程通過(guò)編譯器展開(kāi)模板代碼，在編譯時(shí)完成計(jì)算。4.可重入性解析：`std::recursive_mutex`允許同一線程多次鎖定，而`std::mutex`不允許。5.std::list,std::unordered_map解析：`std::list`用于存儲(chǔ)元素順序，`std::unordered_map`用于快速查找。6.異常捕獲、拋出異常、處理異常解析：`try`捕獲異常，`throw`拋出異常，`catch`處理異常。7.中介者對(duì)象解析：中介者對(duì)象協(xié)調(diào)其他對(duì)象間的交互。8.對(duì)象生命周期綁定解析：RAII通過(guò)對(duì)象生命周期管理資源，如內(nèi)存、文件等。9.O(nlogn)解析：快速排序的平均時(shí)間復(fù)雜度是O(nlogn)。10.多路復(fù)用、頭部壓縮解析：HTTP/2支持多路復(fù)用和頭部壓縮，提高傳輸效率。三、簡(jiǎn)答題答案與解析1.C++11中`auto`關(guān)鍵字的作用及其優(yōu)勢(shì)作用：自動(dòng)推導(dǎo)變量類型。優(yōu)勢(shì)：簡(jiǎn)化代碼，減少類型錯(cuò)誤，提高泛型編程能力。示例：cppautoa=10;//a為int類型autob=3.14;//b為double類型2.`std::lock_guard`和`std::unique_lock`的區(qū)別`std::lock_guard`：-自動(dòng)獲取鎖，構(gòu)造時(shí)獲取，析構(gòu)時(shí)釋放。-不能手動(dòng)解鎖。`std::unique_lock`：-支持手動(dòng)鎖定和解鎖。-支持嘗試鎖定和延遲鎖定。3.模板元編程的基本原理及其應(yīng)用場(chǎng)景原理：通過(guò)模板參數(shù)在編譯時(shí)展開(kāi)代碼，實(shí)現(xiàn)編譯時(shí)計(jì)算。應(yīng)用場(chǎng)景：泛型編程、編譯時(shí)優(yōu)化、代碼生成等。4.C++中RAII模式的核心思想及其實(shí)現(xiàn)方式核心思想：通過(guò)對(duì)象生命周期管理資源，確保資源在對(duì)象析構(gòu)時(shí)自動(dòng)釋放。實(shí)現(xiàn)方式：使用棧內(nèi)存管理資源，如智能指針、文件句柄等。5.HTTP/2協(xié)議的主要優(yōu)勢(shì)及其關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢(shì)：-多路復(fù)用：多個(gè)請(qǐng)求并行傳輸。-頭部壓縮：減少重復(fù)頭部信息。關(guān)鍵技術(shù)：HPACK編碼、多路復(fù)用、服務(wù)器推送。四、編程題答案與解析1.快速排序算法實(shí)現(xiàn)cppinclude<iostream>include<vector>voidquickSort(std::vector<int>&arr,intleft,intright){if(left>=right)return;intpivot=arr[left+(right-left)/2];inti=left,j=right;while(i<=j){while(arr[i]<pivot)i++;while(arr[j]>pivot)j--;if(i<=j){std::swap(arr[i],arr[j]);i++,j--;}}quickSort(arr,left,j);quickSort(arr,i,right);}intmain(){std::vector<int>arr={3,1,4,1,5,9,2,6,5,3,5};quickSort(arr,0,arr.size()-1);for(intnum:arr)std::cout<<num<<"";return0;}2.生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題實(shí)現(xiàn)cppinclude<iostream>include<thread>include<mutex>include<condition_variable>include<queue>std::queue<int>q;std::mutexmtx;std::condition_variablecv;intcount=0;voidproducer(){while(count<10){std::unique_lock<std::mutex>lock(mtx);cv.wait(lock,[]{returnq.size()<5;});q.push(++count);std::cout<<"Produced:"<<count<<std::endl;lock.unlock();cv.notify_one();std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));}}voidconsumer(){while(count<10){std::unique_lock<std::mutex>lock(mtx);cv.wait(lock,[]{return!q.empty();});intnum=q.front();q.pop();std::cout<<"Consumed:"<<num<<std::endl;lock.unlock();cv.notify_one();std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));}}intmain(){std::threadp(producer);std::threadc(consumer);p.join();c.join();return0;}3.LRU緩存實(shí)現(xiàn)cppinclude<iostream>include<list>include<unordered_map>classLRUCache{public:LRUCache(intcapacity):capacity_(capacity){}intget(intkey){autoit=cache.find(key);if(it==cache.end())return-1;touch(it);returnit->second.first;}voidput(intkey,intvalue){autoit=cache.find(key);if(it!=cache.end()){it->second.first=value;touch(it);return;}if(cache.size()==capacity_){cache.erase(lru_.back().first);lru_.pop_back();}lru_.push_front({key,{value,0}});cache[key]=lru_.front();}private:voidtouch(std::unordered_map<int,std::pair<int,std::list<std::pair<int,int>>::iterator>>::iteratorit){lru_.erase(it->second.second);lru_.push_front(it->second.second);it->second.second=lru