2026年C+程序員面試常見問題與參考答案一、選擇題（共5題，每題2分，共10分）1.關(guān)于C++多態(tài)，以下描述正確的是？A.虛函數(shù)必須在基類中聲明B.靜態(tài)成員函數(shù)可以是虛函數(shù)C.虛析構(gòu)函數(shù)必須聲明為純虛函數(shù)D.虛函數(shù)在派生類中必須重寫參考答案：A解析：虛函數(shù)用于實現(xiàn)動態(tài)綁定，必須在基類中聲明，派生類中可以重寫。靜態(tài)成員函數(shù)屬于類本身，不屬于對象，因此不能是虛函數(shù)。虛析構(gòu)函數(shù)不一定是純虛函數(shù)，其目的是確保派生類對象被正確銷毀。虛函數(shù)默認(rèn)在派生類中重寫，但也可顯式重寫或不重寫。2.關(guān)于智能指針，以下說法錯誤的是？A.`std::unique_ptr`是獨占所有權(quán)的智能指針B.`std::shared_ptr`可以自動處理對象生命周期C.`std::weak_ptr`可以避免循環(huán)引用問題D.`std::auto_ptr`在C++11中已廢棄，建議使用`std::unique_ptr`參考答案：D解析：`std::auto_ptr`在C++11中已廢棄，因為其轉(zhuǎn)移所有權(quán)的行為可能導(dǎo)致未定義行為。其他選項均正確：`std::unique_ptr`保證唯一所有權(quán)，`std::shared_ptr`通過引用計數(shù)管理生命周期，`std::weak_ptr`用于解決`shared_ptr`的循環(huán)引用問題。3.關(guān)于STL容器，以下描述錯誤的是？A.`std::vector`是動態(tài)數(shù)組，支持隨機(jī)訪問B.`std::list`是雙向鏈表，支持高效插入刪除C.`std::map`底層是紅黑樹，鍵值對有序D.`std::set`可以存儲重復(fù)元素參考答案：D解析：`std::set`底層也是紅黑樹，但元素唯一，不允許重復(fù)。其他選項均正確：`std::vector`支持隨機(jī)訪問，`std::list`是雙向鏈表，`std::map`和`std::set`均基于紅黑樹實現(xiàn)有序存儲。4.關(guān)于C++11線程庫，以下說法錯誤的是？A.`std::thread`用于創(chuàng)建新線程B.`std::mutex`用于線程同步C.`std::condition_variable`可以等待條件變化D.`std::atomic`用于無鎖編程，但必須手動釋放鎖參考答案：D解析：`std::atomic`是無鎖編程工具，無需手動釋放鎖，通過內(nèi)存操作實現(xiàn)原子性。其他選項均正確：`std::thread`創(chuàng)建線程，`std::mutex`用于互斥，`std::condition_variable`用于條件等待。5.關(guān)于內(nèi)存管理，以下說法錯誤的是？A.動態(tài)內(nèi)存分配使用`new`/`delete`B.棧內(nèi)存分配使用`malloc`/`free`C.棧溢出會導(dǎo)致程序崩潰D.堆內(nèi)存分配由操作系統(tǒng)管理參考答案：B解析：棧內(nèi)存分配使用自動變量或函數(shù)參數(shù)，`malloc`/`free`是堆內(nèi)存分配方式。其他選項均正確：`new`/`delete`用于堆內(nèi)存，棧溢出會導(dǎo)致未定義行為，堆內(nèi)存由程序員顯式管理。二、填空題（共5題，每題2分，共10分）1.在C++中，`const`關(guān)鍵字可以修飾變量、函數(shù)和成員變量，修飾成員變量時需在類聲明中加`_`后綴表示。2.C++11引入了`auto`關(guān)鍵字，可以自動推導(dǎo)變量類型，例如`autox=10;`中`x`的類型為`int`。3.`std::lock_guard`是C++11提供的互斥鎖封裝類，其構(gòu)造函數(shù)自動加鎖，析構(gòu)函數(shù)自動解鎖。4.C++中的虛析構(gòu)函數(shù)用于確保派生類對象可以通過基類指針正確銷毀，防止內(nèi)存泄漏。5.`std::exception`是C++異常處理的基類，可以通過`std::current_exception()`獲取當(dāng)前異常對象。三、簡答題（共5題，每題4分，共20分）1.簡述C++中的RAII（ResourceAcquisitionIsInitialization）原則及其應(yīng)用場景。參考答案：RAII原則通過對象生命周期管理資源（如內(nèi)存、文件、鎖），對象構(gòu)造時獲取資源，析構(gòu)時釋放資源。應(yīng)用場景包括：動態(tài)內(nèi)存管理（`new`/`delete`）、文件操作（`fopen`/`fclose`）、互斥鎖（`std::mutex`）等。2.解釋C++中的右值引用（`&&`）和移動語義的作用。參考答案：右值引用用于區(qū)分左值（對象）和右值（臨時值），支持移動語義可以轉(zhuǎn)移資源而非復(fù)制，提高性能。例如`std::move`將左值轉(zhuǎn)換為右值引用，適用于臨時對象轉(zhuǎn)移資源。3.描述C++中的多線程編程中常見的死鎖問題及其解決方案。參考答案：死鎖條件：互斥、占有且等待、非搶占、循環(huán)等待。解決方案：按順序申請鎖、使用`std::lock`、設(shè)置超時、避免循環(huán)等待（如`std::shared_mutex`）。4.解釋C++11中的lambda表達(dá)式是什么，并說明其優(yōu)點。參考答案：Lambda表達(dá)式是匿名函數(shù)，語法`[捕獲列表](參數(shù)列表)->返回值{函數(shù)體}`。優(yōu)點：簡化代碼、支持閉包、避免重復(fù)編寫函數(shù)。5.什么是虛函數(shù)表（vtable）和多態(tài)的實現(xiàn)原理？參考答案：虛函數(shù)表是存儲虛函數(shù)地址的數(shù)組，每個含虛函數(shù)的類有對應(yīng)vtable。多態(tài)通過對象指針/引用查找vtable，調(diào)用對應(yīng)函數(shù)實現(xiàn)動態(tài)綁定。四、編程題（共4題，每題10分，共40分）1.編寫一個C++函數(shù)，實現(xiàn)快速排序算法，要求使用遞歸方式實現(xiàn)。參考答案：cppvoidquickSort(intarr[],intleft,intright){if(left>=right)return;intpivot=arr[(left+right)/2];inti=left,j=right;while(i<=j){while(arr[i]<pivot)i++;while(arr[j]>pivot)j--;if(i<=j)swap(arr[i++],arr[j--]);}quickSort(arr,left,j);quickSort(arr,i,right);}2.編寫一個C++類，實現(xiàn)單例模式，要求線程安全。參考答案：cppclassSingleton{public:staticSingletongetInstance(){if(instance==nullptr){std::lock_guard<std::mutex>lock(mtx);if(instance==nullptr){instance=newSingleton();}}returninstance;}private:staticSingletoninstance;staticstd::mutexmtx;Singleton(){}~Singleton(){}};3.編寫一個C++函數(shù)，實現(xiàn)二叉樹的深度優(yōu)先遍歷（前序、中序、后序）。參考答案：cppstructTreeNode{intval;TreeNodeleft;TreeNoderight;};voidpreorder(TreeNoderoot){if(!root)return;cout<<root->val<<'';preorder(root->left);preorder(root->right);}voidinorder(TreeNoderoot){if(!root)return;inorder(root->left);cout<<root->val<<'';inorder(root->right);}voidpostorder(TreeNoderoot){if(!root)return;postorder(root->left);postorder(root->right);cout<<root->val<<'';}4.編寫一個C++函數(shù)，實現(xiàn)LRU（LeastRecentlyUsed）緩存，要求支持插入和查詢操作。參考答案：cppinclude<unordered_map>include<list>classLRUCache{public:LRUCache(intcapacity):capacity(capacity){}intget(intkey){if(cache.find(key)==cache.end())return-1;autoit=cache[key];cache[key]->second=cache.end();cache[key]=cache.erase(it);cache.insert(cache.begin(),{key,value});returnvalue.second;}voidput(intkey,intvalue){if(cache.find(key)!=cache.end()){cache[key].second=value;cache[key]=cache.erase(cache[key]);cache.insert(cache.begin(),{key,value});}else