2025年CC++中興筆試題目及答案(軟件開發(fā)工程師)一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下關于C++虛函數表的描述，錯誤的是（）A.每個含有虛函數的類都會提供一個虛函數表B.虛函數表在編譯期提供，程序運行時地址固定C.多繼承時，派生類的虛函數表會包含所有基類虛函數的入口D.虛表指針（vptr）在對象構造函數的函數體內被初始化答案：D解析：虛表指針的初始化發(fā)生在構造函數的初始化列表階段之后、函數體執(zhí)行之前。若在構造函數體內修改虛函數行為（如調用虛函數），實際調用的是當前類的版本，而非派生類的重寫版本。2.以下代碼執(zhí)行后，輸出結果為（）```cppinclude<iostream>usingnamespacestd;classA{public:virtualvoidfunc(){cout<<"A::func"<<endl;}};classB:publicA{public:voidfunc(){cout<<"B::func"<<endl;}};intmain(){Aa;Bb;Apa1=&a;Apa2=&b;Bpb=(B)pa1;pb>func();return0;}```A.A::funcB.B::funcC.編譯錯誤D.運行時崩潰答案：A解析：pa1指向A類對象，強制轉換為B后，pb的類型是B，但實際指向的對象是A類實例。調用func時，虛函數表根據實際對象類型（A）查找，因此調用A::func。3.關于C++智能指針，以下說法正確的是（）A.unique_ptr不能作為容器的元素，因為無法拷貝B.shared_ptr的引用計數操作是線程安全的，因此多線程中無需加鎖C.weak_ptr可以解決shared_ptr循環(huán)引用導致的內存泄漏問題D.make_shared比直接new更高效，因為只分配一次內存，但無法用于自定義刪除器答案：C解析：weak_ptr不增加引用計數，可打破循環(huán)引用；unique_ptr可通過移動語義存入容器；shared_ptr的引用計數雖線程安全，但對象本身的操作仍需同步；make_shared確實無法直接指定自定義刪除器（需結合shared_ptr的構造函數）。4.以下代碼中，不會導致內存泄漏的是（）A.`intp=newint[10];p=nullptr;`B.`std::shared_ptr<int>sp1(newint(5));std::shared_ptr<int>sp2=sp1;`C.`voidp=malloc(100);free(p+1);`D.`charstr=strdup("test");str="new_test";`答案：B解析：A中丟失new分配的內存地址；C中free非malloc返回的指針（p+1）導致未定義行為；D中strdup返回的指針被覆蓋，無法釋放；B中shared_ptr的引用計數為2，離開作用域后自動釋放。5.以下STL容器中，插入元素不會導致迭代器失效的是（）A.vectorB.dequeC.listD.unordered_map答案：C解析：list的節(jié)點通過指針連接，插入操作僅修改相鄰節(jié)點的指針，不影響其他迭代器；vector在擴容時迭代器失效；deque在首尾插入可能不失效，但中間插入可能失效；unordered_map在rehash時迭代器失效。6.以下關于操作系統(tǒng)進程與線程的描述，錯誤的是（）A.進程是資源分配的基本單位，線程是調度的基本單位B.同一進程內的線程共享堆內存，但擁有獨立的?？臻gC.線程的創(chuàng)建開銷小于進程，因為無需復制父進程的地址空間D.多線程程序中，全局變量的訪問不需要加鎖，因為線程共享地址空間答案：D解析：多線程對全局變量的非原子操作（如i++）會引發(fā)競態(tài)條件，必須通過互斥鎖或原子操作保護。7.以下哪種情況不會導致死鎖？（）A.進程A持有鎖1，請求鎖2；進程B持有鎖2，請求鎖1B.進程A持有鎖1，請求鎖1（重復加鎖且未實現(xiàn)可重入）C.進程A請求鎖1失敗，釋放已持有的鎖2，重新等待鎖1D.系統(tǒng)資源總量不足，多個進程循環(huán)等待剩余資源答案：C解析：死鎖的四個必要條件包括互斥、不可搶占、請求并保持、循環(huán)等待。C中進程主動釋放已持有的資源（破壞請求并保持條件），因此不會死鎖。8.TCP三次握手過程中，第二次握手的報文中，SYN和ACK標志位的狀態(tài)是（）A.SYN=0，ACK=0B.SYN=1，ACK=0C.SYN=0，ACK=1D.SYN=1，ACK=1答案：D解析：第一次握手（C→S）：SYN=1，ACK=0；第二次握手（S→C）：SYN=1（確認連接請求），ACK=1（確認客戶端的SYN）；第三次握手（C→S）：SYN=0，ACK=1。9.以下關于C++模板的描述，正確的是（）A.模板函數不能被重載B.類模板的成員函數在實例化前不會提供代碼C.模板特化的優(yōu)先級低于模板實例化D.模板參數只能是類型參數，不能是數值參數答案：B解析：類模板的成員函數僅在被調用時實例化；模板函數可以重載；特化的優(yōu)先級高于通用模板；模板參數可以是類型（如template<typenameT>）或非類型（如template<intN>）。10.以下代碼的輸出結果是（）```cppinclude<iostream>usingnamespacestd;intmain(){inta=5;intp=&a;cout<<sizeof(p)<<""<<sizeof(p)<<endl;return0;}```（假設運行在64位系統(tǒng)，編譯器為GCC）A.44B.84C.48D.88答案：B解析：64位系統(tǒng)中指針大小為8字節(jié)，int類型大小為4字節(jié)（多數系統(tǒng)），因此輸出84。二、填空題（每題3分，共15分）1.若要將一個類設計為不可拷貝，可將拷貝構造函數和拷貝賦值運算符聲明為______，并置于______訪問控制符下（C++11前）。答案：delete（或聲明為私有且不定義）；private解析：C++11前通過將拷貝構造函數和賦值運算符聲明為private且不實現(xiàn)，防止外部拷貝；C++11后可直接使用=delete。2.以下代碼存在一個典型錯誤，該錯誤是______。```cppclassA{public:virtualvoidfunc(){cout<<"A"<<endl;}};classB:publicA{public:voidfunc(intx){cout<<"B"<<endl;}};intmain(){Apa=newB();pa>func();//期望調用B::func()，但實際調用A::func()return0;}```答案：B::func(intx)并未重寫A::func()（參數列表不同，構成重載而非重寫）解析：虛函數重寫要求函數名、參數列表、返回值（協(xié)變情況除外）完全一致。B中的func有一個int參數，與A的無參func構成重載，因此pa>func()調用A的版本。3.若需要統(tǒng)計一個C++程序中動態(tài)分配的內存是否全部釋放，可通過重載______運算符，并配合全局變量計數實現(xiàn)。答案：new（或operatornew）解析：重載全局的operatornew和operatordelete，在分配時增加計數器，釋放時減少，程序結束時檢查計數器是否為0。4.以下代碼執(zhí)行后，輸出結果為______。```cppinclude<iostream>include<vector>usingnamespacestd;intmain(){vector<int>v={1,2,3};autoit=v.begin();v.insert(it,0);cout<<it<<endl;return0;}```答案：1（或未定義行為，但通常輸出1）解析：vector的insert操作可能導致迭代器失效（若擴容）。原it指向v.begin()（即原第一個元素1的位置），插入0后，原元素后移，新的begin()指向0，原it可能指向新的第二個元素（值為1）。但嚴格來說，insert后迭代器是否失效取決于是否擴容：若原容量足夠（如初始容量>=4），則迭代器有效；否則失效。此處初始容量為3，插入后大小變?yōu)?，可能觸發(fā)擴容，導致it失效，輸出未定義。但實際測試中（如GCC），vector初始容量為3，插入后容量變?yōu)?，原迭代器失效，解引用行為未定義。但常見編譯器可能仍輸出1（原元素后移后的位置），需注意此為未定義行為。5.某二叉樹的前序遍歷序列為ABCDE，中序遍歷序列為BADCE，則后序遍歷序列為______。答案：BDECA解析：前序根為A，中序中A左邊是B（左子樹），右邊是DCE（右子樹）。前序左子樹為B（根），中序左子樹B無左子樹，右子樹為空。前序右子樹為CDE，根為C；中序右子樹C左邊是D（左子樹），右邊是E（右子樹）。后序遍歷順序：左（B）→右子樹的左（D）→右子樹的右（E）→右子樹根（C）→根（A），即BDECA。三、編程題（每題15分，共45分）1.題目：給定一個字符串s和一個正整數k，找出s中長度至少為k的最長子串，使得該子串中的每個字符出現(xiàn)次數都不超過k。若有多個符合條件的子串，返回最長的那個；若長度相同，返回字典序最小的。示例：輸入：s="aababc",k=2輸出："abab"（解釋：子串"abab"長度為4，每個字符a出現(xiàn)2次，b出現(xiàn)2次，均≤k=2；其他可能子串如"aab"長度3，"ababc"中c出現(xiàn)1次但b出現(xiàn)3次，不符合）要求：時間復雜度O(n)或O(nC)（C為字符集大?。＝忸}思路：滑動窗口法。維護左右指針left和right，記錄窗口內各字符的計數。當窗口中存在字符計數超過k時，移動左指針縮小窗口；否則擴展右指針。同時記錄滿足條件的最長子串（需處理長度相同字典序最小的情況）。代碼實現(xiàn)：```cppinclude<string>include<unordered_map>usingnamespacestd;stringlongestSubstringWithLimit(conststring&s,intk){intn=s.size();intmax_len=0;stringres;for(intleft=0,right=0;right<n;++right){unordered_map<char,int>count;intmax_count=0;left=right;//重置左指針，從當前右指針開始擴展for(;right<n;++right){charc=s[right];count[c]++;max_count=max(max_count,count[c]);if(max_count>k){//當前窗口不滿足條件，需移動左指針right;//回退right，避免跳過下一個可能的窗口break;}//更新最長子串intcurrent_len=rightleft+1;if(current_len>max_len||(current_len==max_len&&s.substr(left,current_len)<res)){max_len=current_len;res=s.substr(left,current_len);}}}returnres;}```（注：上述代碼為簡化版，實際優(yōu)化可通過固定窗口最大長度，減少重復計數。更優(yōu)解法是維護全局計數，當出現(xiàn)超量字符時，移動左指針直到所有字符計數≤k。）2.題目：給定一個二叉樹的根節(jié)點，判斷該二叉樹是否為平衡二叉樹。平衡二叉樹的定義是：任意節(jié)點的左右子樹的高度差絕對值不超過1，且左右子樹本身也是平衡二叉樹。要求：遞歸實現(xiàn)，時間復雜度O(n)。解題思路：后序遍歷二叉樹，計算每個節(jié)點的左右子樹高度。若左右子樹高度差>1，或左右子樹本身不平衡，則返回1（表示不平衡）；否則返回當前節(jié)點的高度（max(left,right)+1）。代碼實現(xiàn)：```cppstructTreeNode{intval;TreeNodeleft;TreeNoderight;TreeNode(intx):val(x),left(nullptr),right(nullptr){}};intcheckBalance(TreeNoderoot){if(!root)return0;intleft_h=checkBalance(root>left);if(left_h==1)return1;//左子樹不平衡intright_h=checkBalance(root>right);if(right_h==1)return1;//右子樹不平衡if(abs(left_hright_h)>1)return1;//當前節(jié)點不平衡returnmax(left_h,right_h)+1;//返回當前高度}boolisBalanced(TreeNoderoot){returncheckBalance(root)!=1;}```3.題目：設計一個LRU（最近最少使用）緩存，支持以下操作：get(key)：獲取key對應的值，若不存在返回1，且訪問后更新該key為最近使用。put(key,value)：插入或更新鍵值對。若緩存容量已滿，刪除最久未使用的key。要求：使用C++實現(xiàn)，時間復雜度O(1)。解題思路：使用雙向鏈表維護訪問順序（最近使用的在頭部），哈希表（unordered_map）存儲key到鏈表節(jié)點的映射。插入時，若key存在則更新值并移動節(jié)點到頭部；若不存在且容量未滿，插入頭部；若容量滿，刪除尾部節(jié)點并從哈希表中移除，再插入新節(jié)點。代碼實現(xiàn)：```cppinclude<unordered_map>usingnamespacestd;structNode{intkey,val;Nodeprev;Nodenext;Node(intk,intv):key(k),val(v),prev(nullptr),next(nullptr){}};classLRUCache{private:intcapacity;unordered_map<int,Node>cache;Nodehead;//最近使用Nodetail;//最久未使用voidmoveToHead(Nodenode){if(node==head)return;//斷開原連接Nodeprev=node>prev;Nodenext=node>next;if(prev)prev>next=next;if(next)next>prev=prev;//若node是tail，更新tailif(node==tail)tail=prev;//插入到頭部node>prev=nullptr;node>next=head;if(head)head>prev=node;head=node;//處理空鏈表情況if(!tail)tail=head;}voidaddToHead(Nodenode){node>prev=nullptr;node>next=head;if(head)head>prev=node;head=node;if(!tail)tail=head;//初始時tail為空}voidremoveTail(){if(!tail)return;NodetoDel=tail;cache.erase(toDel>key);if(tail>prev){tail=tail>prev;tail>next=nullptr;}else{//只有一個節(jié)點head=tail=nullptr;}deletetoDel;}public:LRUCache(intcap):capacity(cap),head(nullptr),tail(nullptr){}intget(intkey){if(!cache.count(key))return1;Nodenode=cache[key];moveToHead(node);returnnode>val;}voidput(intkey,intvalue){if(cache.count(key)){Nodenode=cache[key];node>val=value;moveToHead(node);}else{NodenewNode=newNode(key,value);cache[key]=newNode;addToHead(newNode);if(cache.size()>capacity){removeTail();}}}};```四、綜合題（每題10分，共20分）1.設計一個線程安全的單例模式（C++實現(xiàn)），要求支持延遲初始化，且能避免內存泄漏。解答：使用C++11的局部靜態(tài)變量特性（保證線程安全）或std::call_once。實現(xiàn)方式一（局部靜態(tài)變量）：```cppclassSingleton{private:Singleton()=default;~Singleton()=default;Singleton(constSingleton&)=delete;Singleton&operator=(constSingleton&)=delete;public:staticSingleton&getInstance(){staticSingletoninstance;returninstance;}};```解析：C++11規(guī)定，局部靜態(tài)變量的初始化是線程安全的，僅在首次調用時初始化，后續(xù)調用直接返回。析構函數由編譯器自動調用，避免內存泄漏。實現(xiàn)方式二（std::call_once）：```cppinclude<mutex>include<atomic>classSingleton{private:staticSingletoninstance;staticstd::once_flagflag;Singleton()=default;~Singleton()=default;Singleton(constSingleton&)=delete;Singleton&operator=(constSingleton&)