計算機編程語言C++進階題庫2026一、選擇題（每題3分，共10題）1.在C++中，以下哪個關(guān)鍵字用于聲明一個類型的別名？A.`typedef`B.`using`C.`alias`D.`define`答案：A解析：`typedef`關(guān)鍵字用于創(chuàng)建類型的別名，例如`typedefintmyint;`。`using`也可以用于類型別名，但`typedef`更傳統(tǒng)且廣泛支持。2.以下哪個特性不屬于面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）的四大原則？A.封裝B.繼承C.多態(tài)D.抽象E.泛型答案：E解析：OOP四大原則是封裝、繼承、多態(tài)和抽象，泛型屬于模板編程范疇，不屬于OOP核心原則。3.在C++中，`std::async`與`std::thread`的主要區(qū)別是什么？A.`std::async`支持返回值，而`std::thread`不支持B.`std::async`自動管理線程生命周期，而`std::thread`需要手動`join`C.`std::async`支持任務(wù)取消，而`std::thread`不支持D.以上都是答案：D解析：`std::async`返回`std::future`支持異步返回值，自動管理線程，且支持任務(wù)取消；`std::thread`需要手動`join`，不支持返回值。4.以下哪個模板特性是C++11引入的？A.模板元編程B.模板別名C.變長參數(shù)模板D.模板默認(rèn)參數(shù)答案：C解析：C++11引入變長參數(shù)模板（如`template<typename...Args>`），其他選項更早存在。5.在C++中，`volatile`關(guān)鍵字的主要作用是什么？A.優(yōu)化編譯器性能B.防止變量被編譯器優(yōu)化C.提高變量訪問速度D.用于動態(tài)內(nèi)存分配答案：B解析：`volatile`告訴編譯器變量可能在程序外部被修改，防止編譯器優(yōu)化其訪問。6.以下哪個是RAII（ResourceAcquisitionIsInitialization）的典型應(yīng)用場景？A.異常安全編程B.內(nèi)存泄漏檢測C.多線程同步D.以上都是答案：D解析：RAII通過對象生命周期管理資源（如內(nèi)存、文件句柄），支持異常安全、資源自動釋放和線程安全。7.在C++中，`constexpr`關(guān)鍵字的主要用途是什么？A.聲明常量表達式B.提高代碼執(zhí)行效率C.允許編譯時計算復(fù)雜邏輯D.以上都是答案：D解析：`constexpr`用于聲明常量表達式，支持編譯時計算，提高性能。8.以下哪個是C++20引入的協(xié)程特性？A.`std::async`B.`std::coroutine`C.`std::thread`D.`std::future`答案：B解析：C++20正式引入?yún)f(xié)程（`std::coroutine`），支持異步編程。9.在C++中，`[[deprecated]]`屬性的主要用途是什么？A.報警代碼中使用過時的函數(shù)或變量B.禁止代碼編譯C.提高代碼運行速度D.以上都不是答案：A解析：`[[deprecated]]`用于標(biāo)記過時API，編譯器會生成警告，提醒開發(fā)者避免使用。10.以下哪個是C++17引入的文件系統(tǒng)庫特性？A.`std::fstream`B.`std::filesystem`C.`std::fstreambuf`D.`std::path`答案：B解析：C++17引入`std::filesystem`庫，支持文件路徑操作和目錄遍歷。二、填空題（每空2分，共5題）1.在C++中，`auto`關(guān)鍵字用于聲明類型推導(dǎo)的變量，例如`autox=10;`中，`x`的類型為int。2.`std::lock_guard`是一個互斥量鎖包裝類，用于自動釋放互斥量，防止死鎖。3.在C++中，`[[noexcept]]`屬性用于聲明函數(shù)不拋出異常，用于優(yōu)化`std::async`和`std::promise`。4.`constexpr`函數(shù)必須滿足編譯時可計算的條件，例如不能包含`new`操作符或`std::cin`等。5.在C++20協(xié)程中，`co_await`用于掛起協(xié)程，等待異步操作完成，其返回值來自promise對象。三、簡答題（每題6分，共4題）1.簡述C++11中的右值引用（`&&`）及其應(yīng)用場景。答案：右值引用用于區(qū)分左值和右值，支持移動語義和完美轉(zhuǎn)發(fā)。應(yīng)用場景：-移動語義：避免不必要的拷貝，提高性能（如`std::move`）。-完美轉(zhuǎn)發(fā)：在函數(shù)中保留參數(shù)的左值或右值屬性（如`std::forward`）。解析：右值引用允許函數(shù)以移動而非拷貝方式操作臨時對象，優(yōu)化資源傳遞。2.簡述C++中的RAII設(shè)計模式及其優(yōu)勢。答案：RAII通過對象生命周期管理資源，核心思想是“對象獲取資源時在構(gòu)造函數(shù)中，釋放資源時在析構(gòu)函數(shù)中”。優(yōu)勢：-異常安全：對象在析構(gòu)時自動釋放資源，防止泄漏。-線程安全：結(jié)合鎖機制，避免多線程資源沖突。解析：RAII是C++資源管理的核心模式，廣泛應(yīng)用于智能指針（`std::unique_ptr`）、文件操作等。3.簡述C++20協(xié)程的原理及其與回調(diào)函數(shù)的區(qū)別。答案：協(xié)程通過`co_await`掛起/恢復(fù)執(zhí)行，支持異步編程。原理：-協(xié)程由`std::coroutine`對象和promise管理執(zhí)行狀態(tài)。-`co_await`傳遞控制權(quán)，異步完成后恢復(fù)執(zhí)行。與回調(diào)區(qū)別：協(xié)程保持上下文，代碼更直觀，避免回調(diào)地獄。解析：協(xié)程通過編譯器支持，比回調(diào)更優(yōu)雅，適合復(fù)雜異步流程。4.簡述C++中的`constexpr`與`const`的區(qū)別。答案：-`const`：編譯時或運行時確定值，僅支持簡單字面量。-`constexpr`：必須編譯時可計算，支持復(fù)雜表達式（如函數(shù)）。解析：`constexpr`擴展了常量表達式的范圍，支持模板和函數(shù)。四、編程題（每題15分，共2題）1.編寫一個C++函數(shù)，使用C++11智能指針和RAII模式實現(xiàn)安全的動態(tài)內(nèi)存管理。要求：-動態(tài)分配一個`int`數(shù)組，大小由傳入?yún)?shù)決定。-若分配失敗，拋出`std::bad_alloc`異常。-使用`std::unique_ptr`自動釋放內(nèi)存。示例代碼：cppinclude<iostream>include<memory>include<stdexcept>std::unique_ptr<int[]>create_array(size_tsize){autoptr=std::make_unique<int[]>(size);if(!ptr)throwstd::bad_alloc();//初始化數(shù)組（可選）for(size_ti=0;i<size;++i)ptr[i]=0;returnptr;}voiduse_array(){try{autoarr=create_array(10);std::cout<<"Arraycreated:";for(size_ti=0;i<10;++i)std::cout<<arr[i]<<"";std::cout<<std::endl;}catch(conststd::bad_alloc&e){std::cerr<<"Memoryallocationfailed:"<<e.what()<<std::endl;}}2.編寫一個C++20協(xié)程函數(shù)，模擬異步文件讀取操作。要求：-協(xié)程掛起，模擬耗時操作（如`sleep_for`）。-恢復(fù)后返回讀取的字符串。-使用`co_await`和`promise`實現(xiàn)。示例代碼：cppinclude<iostream>include<coroutine>include<chrono>include<string>structAsyncFile{structpromise_type{std::stringresult;std::coroutine_handle<AsyncFile>self;AsyncFileget_return_object(){return{std::coroutine_handle<AsyncFile>::from_promise(this)};}std::suspend_neverinitial_suspend(){return{};}std::suspend_neverfinal_suspend()noexcept{return{};}voidreturn_value(conststd::string&value){result=value;}voidunhandled_exception(){std::terminate();}voidawait_ready()const{returntrue;}voidawait_suspend(std::coroutine_handle<>)const{}autoawait_resume(){returnresult;}};AsyncFile(promise_typep):self(std::move(p)){}~AsyncFile(){self.destroy();}std::stringread(){self.resume();//模擬異步操作std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));returnmise().result;}};AsyncFileread_file(){co_return"Hello,Coroutine!";}intmain(){autofile=read_file();std::cout<<"Readfromfile:"<<file.read()<<std::endl;return0;}答案與解析一、選擇題答案與解析1.A`typedef`是傳統(tǒng)類型別名方式，`using`是C++11起的新方式。2.E泛型屬于模板編程，不屬于OOP四大原則。3.D`std::async`支持返回值、自動管理線程和任務(wù)取消。4.C變長參數(shù)模板是C++11特性，其他選項更早存在。5.B`volatile`防止編譯器優(yōu)化對共享變量的訪問。6.DRAII支持異常安全、資源管理和線程安全。7.D`constexpr`用于編譯時計算，提高性能。8.BC++20引入`std::coroutine`和協(xié)程支持。9.A`[[deprecated]]`生成編譯器警告。10.B`std::filesystem`是C++17的文件系統(tǒng)庫。二、填空題答案與解析1.類型推導(dǎo)，int`auto`自動推導(dǎo)類型，`int`是推導(dǎo)結(jié)果。2.互斥量鎖，自動釋放`std::lock_guard`在析構(gòu)時自動釋放互斥量。3.不拋出異常`[[noexcept]]`用于性能優(yōu)化和異步編程。4.編譯時可計算，promise`constexpr`要求編譯時可計算，結(jié)果來自promise。5.掛起，promise`co_await`掛起協(xié)程，`promise`管理異步狀態(tài)。三、簡答題答案與解析1.右值引用的應(yīng)用答案：移動語義和完美轉(zhuǎn)發(fā)。解析：右值引用允許移動而非拷貝，優(yōu)化性能。2.RAII的優(yōu)勢答案：異常安全和線程安全。解析：RAII通過對象生命周期管理資源，防止泄漏和沖突。3.協(xié)程與回調(diào)的區(qū)別答案：協(xié)程保持上下文，避免回調(diào)地獄。解析：協(xié)程更直觀，適合復(fù)雜異步流程。4.`constexpr`與`const`的區(qū)別