极限c++模拟卷

C++ 模拟试卷（一）

一、选择题（每题 3 分，共 30 分）

1. 以下关于 C++ 指针和引用的描述，错误的是（ ）
   A. 指针可以为空，引用必须初始化且不能引用空值
   B. 指针需要解引用访问值，引用可直接当作原变量使用
   C. 指针的类型是存储地址的变量，引用是变量的别名
   D. 指针和引用都支持自增、自减操作

2. 关于 C++ 类的构造函数，说法正确的是（ ）
   A. 构造函数必须有返回值类型
   B. 一个类只能有一个构造函数
   C. 构造函数可以用 const 修饰
   D. 构造函数用于初始化对象成员

3. 以下实现多态的核心条件是（ ）
   A. 函数重载
   B. 基类指针或引用指向派生类对象，且基类函数为虚函数
   C. 派生类重新定义基类的非虚函数
   D. 类模板的实例化

4. 关于 unique_ptr 和 shared_ptr 的区别，错误的是（ ）
   A. unique_ptr 独占对象所有权，shared_ptr 共享所有权
   B. unique_ptr 可通过 make_unique 创建，shared_ptr 可通过 make_shared 创建
   C. shared_ptr 存在循环引用风险，unique_ptr 不存在
   D. unique_ptr 和 shared_ptr 都支持拷贝构造

5. 以下代码中，拷贝构造函数会被调用的场景是（ ）

cpp

运行

class Test { /* 省略成员 */ };
void func(Test obj) { /* ... */ }
int main() {Test t1;Test t2 = t1; func(t1);     return Test(); 
}

A. 仅 Test t2 = t1;
B. Test t2 = t1; 和 func(t1);
C. 三者都会
D. Test t2 = t1;、func(t1); 和 return Test();

1. 关于 C++ 模板，说法正确的是（ ）
   A. 函数模板的类型参数只能是内置类型
   B. 类模板实例化时无需指定类型参数
   C. 模板特化可以为特定类型定制逻辑
   D. 模板代码在编译时不会生成具体代码

2. 以下会导致内存泄漏的是（ ）
   A. 使用 unique_ptr 管理动态分配对象
   B. new 分配内存后未调用 delete
   C. 使用 shared_ptr 共享对象所有权
   D. 局部变量的普通指针指向堆内存

3. 虚函数的实现依赖于（ ）
   A. 函数重载机制
   B. 虚函数表（vtable）和虚表指针（vptr）
   C. 模板特化
   D. 预处理指令

4. 派生类覆盖基类虚函数时，以下必须满足的条件是（ ）
   A. 函数名相同即可
   B. 函数参数、返回值必须与基类虚函数完全一致（协变返回值除外）
   C. 派生类函数需用 virtual 显式声明
   D. 基类函数不能是纯虚函数

5. 以下关于异常处理的描述，正确的是（ ）
   A. try 块中只能抛出一种类型的异常
   B. catch(...) 必须放在所有 catch 块的最前面
   C. 异常对象抛出后，会被第一个匹配的 catch 块捕获
   D. 自定义异常类无需继承 std::exception

二、简答题（每题 8 分，共 40 分）

1. 简述 C++ 中指针和引用的核心区别（至少 3 点）。
2. 说明虚函数的实现原理（虚函数表和虚表指针的作用）。
3. 列举 3 种会调用拷贝构造函数的场景。
4. 什么是内存泄漏？写出两种避免内存泄漏的方法。
5. 区分函数重载（overload）和函数覆盖（override）的关键差异。

三、编程题（每题 15 分，共 30 分）

1. 定义一个 Circle 类，包含私有成员 radius（半径），实现：

   • 构造函数初始化半径；
   • 计算面积的成员函数（double getArea()）；
   • 重载 << 运算符，输出 Circle(radius) 格式的字符串。

2. 基于多态实现以下需求：

   • 定义抽象基类 Shape，包含纯虚函数 draw()；
   • 派生 Rectangle 类和 Triangle 类，分别实现 draw() 输出矩形、三角形的绘制描述；
   • 在 main 中用基类指针数组存储派生类对象，遍历调用 draw()。

C++ 模拟试卷（二）

一、选择题（每题 3 分，共 30 分）

1. 以下对 C++ 引用的描述，正确的是（ ）
   A. 引用是一种指针常量，不能修改指向
   B. 引用可以绑定到空值（nullptr）
   C. 引用的大小等于指针的大小
   D. 同一变量可以有多个引用，且引用间相互独立

2. 关于类的析构函数，说法错误的是（ ）
   A. 析构函数名与类名相同，前面加 ~
   B. 析构函数无参数、无返回值
   C. 一个类只能有一个析构函数
   D. 析构函数用于初始化对象成员

3. 多态中，基类指针指向派生类对象时，调用的函数由（ ）决定。
   A. 指针的类型（编译时）
   B. 对象的实际类型（运行时）
   C. 函数的访问权限
   D. 函数是否为内联函数

4. 以下智能指针使用正确的是（ ）
   A. unique_ptr<int> p1 = new int(10);
   B. shared_ptr<int> p2 = p1;（p1 是 unique_ptr）
   C. weak_ptr<int> p3 = make_shared<int>(20);
   D. shared_ptr<int> p4 = make_shared<int>(30);

5. 拷贝构造函数的参数必须是（ ）
   A. 类对象的值传递
   B. 类对象的指针
   C. 类对象的常引用（const 类名&）
   D. 任意类型

6. 函数模板 template <typename T> T add(T a, T b)，以下调用错误的是（ ）
   A. add(1, 2);
   B. add(3.14, 2.71);
   C. add(5, 3.5);（未显式指定类型）
   D. add<int>(6, 7.8);

7. 以下不会导致内存泄漏的是（ ）
   A. int* p = new int[10]; 后未 delete[] p;
   B. 使用 shared_ptr 管理动态数组
   C. 函数返回栈对象的指针
   D. malloc(100); 后未 free

8. 虚函数表（vtable）存储的是（ ）
   A. 类的所有成员函数地址
   B. 类的虚函数地址
   C. 对象的成员变量值
   D. 类的静态成员函数地址

9. 派生类覆盖基类虚函数时，override 关键字的作用是（ ）
   A. 必须使用，否则无法覆盖
   B. 可选，用于显式标记重写，编译器会检查是否匹配基类虚函数
   C. 用于将函数声明为虚函数
   D. 用于改变函数的访问权限

10. 异常处理中，catch(...) 的作用是（ ）
    A. 捕获所有类型的异常
    B. 捕获未被其他 catch 块匹配的异常
    C. 必须放在 catch 块的最前面
    D. 只能捕获自定义异常

二、简答题（每题 8 分，共 40 分）

1. 说明 C++ 中构造函数、拷贝构造函数、析构函数的典型作用。
2. 简述智能指针 unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr 的适用场景。
3. 解释多态的 “动态绑定” 机制，并举简单代码示例。
4. 什么是模板特化？写出一个函数模板全特化的示例。
5. 如何避免派生类覆盖基类虚函数时的 “意外重载”（提示：override 关键字）？

三、编程题（每题 15 分，共 30 分）

1. 实现一个 String 类（简化版），包含：

   • 私有成员 char* data（存储字符串）；
   • 构造函数（支持 const char* 初始化）；
   • 拷贝构造函数（深拷贝，避免浅拷贝问题）；
   • 析构函数（释放 data 内存）；
   • 重载 + 运算符，实现字符串拼接。

2. 用线程和 async 实现以下需求：

   • 定义函数 longTimeTask()，模拟耗时操作（sleep 几秒后输出 “任务完成”）；
   • 用 async 启动异步任务，获取 future 对象；
   • 主线程先执行其他逻辑（如输出 “等待任务...”），再通过 future.get() 等待任务完成。

C++ 模拟试卷（三）

一、选择题（每题 3 分，共 30 分）

1. 以下关于 C++ 指针的描述，错误的是（ ）
   A. 指针可以指向不同类型的变量（通过强制类型转换）
   B. 野指针是指向已释放或非法地址的指针
   C. void* 指针可以直接解引用访问值
   D. 指针数组存储的是多个指针的地址

2. 类的静态成员的特点是（ ）
   A. 每个对象有独立的静态成员副本
   B. 静态成员函数没有 this 指针
   C. 静态成员只能被静态成员函数访问
   D. 静态成员必须在类内初始化

3. 多态中，纯虚函数的作用是（ ）
   A. 实现接口约束，强制派生类实现
   B. 提高函数调用效率
   C. 允许函数重载
   D. 用于模板特化

4. 以下 shared_ptr 导致循环引用的场景是（ ）

cpp

运行

class A { public: shared_ptr<B> b; };
class B { public: shared_ptr<A> a; };
int main() {auto a = make_shared<A>();auto b = make_shared<B>();a->b = b;b->a = a;return 0;
}

A. 不会循环引用
B. a 和 b 的引用计数无法减为 0，导致内存泄漏
C. 编译报错
D. 运行时崩溃

1. 拷贝构造函数与赋值运算符重载的区别是（ ）
   A. 拷贝构造函数初始化新对象，赋值运算符重载给已存在对象赋值
   B. 拷贝构造函数有返回值，赋值运算符重载没有
   C. 拷贝构造函数参数是对象，赋值运算符重载参数是常引用
   D. 拷贝构造函数只能有一个，赋值运算符重载可以有多个

2. 函数模板的实例化方式是（ ）
   A. 手动实例化（显式指定类型）
   B. 自动实例化（编译器推导类型）
   C. 以上两种都可以
   D. 只能在运行时实例化

3. 以下异常处理代码，正确的执行流程是（ ）

cpp

运行

try {throw runtime_error("出错");
} catch (const exception& e) {cout << "捕获 exception: " << e.what();
} catch (const runtime_error& e) {cout << "捕获 runtime_error: " << e.what();
}

A. 先匹配 runtime_error，输出 “捕获 runtime_error: 出错”
B. 先匹配 exception，输出 “捕获 exception: 出错”
C. 编译报错（catch 顺序错误）
D. 运行时崩溃

1. 虚函数表属于（ ）
   A. 类的对象
   B. 类本身（所有对象共享）
   C. 函数的作用域
   D. 模板的实例

2. 派生类覆盖基类虚函数时，以下必须一致的是（ ）
   A. 函数名、返回值类型、参数列表
   B. 函数名、参数列表（返回值协变除外）
   C. 函数名、访问权限
   D. 函数名、是否为静态函数

3. 以下关于 async 和 thread 的区别，正确的是（ ）
   A. async 一定创建新线程，thread 不一定
   B. async 返回 future 获取结果，thread 需手动管理同步
   C. async 只能执行无返回值任务，thread 可以执行有返回值任务
   D. async 无需包含头文件，thread 需要

二、简答题（每题 8 分，共 40 分）

1. 说明静态成员与非静态成员的核心区别（至少 3 点）。
2. 如何用 weak_ptr 解决 shared_ptr 的循环引用问题？写简单示例。
3. 解释 C++ 中的 “动态绑定” 和 “静态绑定”，各举一个代码场景。
4. 模板特化的作用是什么？对比函数重载和模板特化的差异。
5. 异常处理中，throw、try、catch 的协作流程是怎样的？

三、编程题（每题 15 分，共 30 分）

1. 实现一个线程安全的计数器类 Counter，包含：

   • 私有成员 int count；
   • 线程安全的 increment() 函数（用 mutex 保护）；
   • 线程安全的 getCount() 函数；
   • 用 thread 创建多个线程，并发调用 increment()，验证线程安全。

2. 用类模板实现一个通用的 “队列”（Queue），支持：

   • push(T val)：向队列尾部添加元素；
   • pop()：移除并返回队列头部元素（处理空队列异常）；
   • isEmpty()：判断队列是否为空；
   • 在 main 中实例化 Queue<int>，测试功能。

答案提示（核心得分点）

• 选择题：结合知识点速记，重点区分指针引用、多态、智能指针、异常等概念。
• 简答题：抓关键词（如 “虚函数表”“拷贝场景”“内存泄漏避免方法” ）。
• 编程题：
  • 类设计需包含构造、析构、运算符重载；
  • 多态必须用虚函数 + 基类指针；
  • 线程安全需用 mutex 或智能指针；
  • 模板代码需正确写 template 声明。

考试时优先保证代码框架正确，再补细节，祝高分通过！