陽泉師范高等專科學(xué)?！禖++語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁陽泉師范高等?？茖W(xué)校

《C++語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、對于C++中的線程安全（ThreadSafety），以下說法準(zhǔn)確的是：（）A.多個線程同時(shí)訪問和修改同一個全局變量時(shí)，可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致的問題，需要進(jìn)行線程同步操作來保證線程安全B.函數(shù)如果被多個線程同時(shí)調(diào)用，只要函數(shù)內(nèi)部沒有修改共享數(shù)據(jù)，就不需要考慮線程安全問題C.互斥鎖（Mutex）是一種常用的線程同步機(jī)制，但使用不當(dāng)可能會導(dǎo)致死鎖D.線程安全會增加程序的復(fù)雜性和性能開銷，因此在不必要的情況下不應(yīng)追求線程安全2、考慮C++中的委托構(gòu)造函數(shù)，假設(shè)我們有一個類有多個構(gòu)造函數(shù)，其中一個構(gòu)造函數(shù)調(diào)用另一個構(gòu)造函數(shù)來完成部分初始化工作。那么以下關(guān)于委托構(gòu)造函數(shù)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.委托構(gòu)造函數(shù)可以減少代碼重復(fù)B.委托構(gòu)造函數(shù)不能有參數(shù)C.委托構(gòu)造函數(shù)只能在最后被調(diào)用D.委托構(gòu)造函數(shù)不能調(diào)用其他委托構(gòu)造函數(shù)3、C++中的控制流語句（ControlFlowStatements）如

for

、

while

、

if-else

等在程序中起著重要的作用。假設(shè)我們有一個整數(shù)數(shù)組

intarr[]={1,2,3,4,5}

，要計(jì)算數(shù)組中所有偶數(shù)的和，以下哪種方式是正確的？（）A.使用

for

循環(huán)遍歷數(shù)組，判斷每個元素是否為偶數(shù)，若是則累加B.使用

while

循環(huán)，直到數(shù)組遍歷完，判斷每個元素是否為偶數(shù)，若是則累加C.使用

if-else

語句，依次判斷每個元素是否為偶數(shù)，若是則累加D.以上方式都不正確4、關(guān)于C++中的指針和引用，假設(shè)我們有一個函數(shù)

voidmodify(int*ptr,int&ref)

，在函數(shù)內(nèi)部對

ptr

和

ref

進(jìn)行修改。那么以下關(guān)于指針和引用的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.指針和引用在函數(shù)內(nèi)部的修改都會影響到外部變量的值B.引用必須在初始化時(shí)賦值，之后不能再改變引用的對象C.指針可以不進(jìn)行初始化，而引用必須初始化D.指針和引用在本質(zhì)上是相同的概念5、C++中的枚舉（Enumeration）類型可以增強(qiáng)代碼的可讀性。假設(shè)我們有

enumColor{Red,Green,Blue};

，要定義一個

Color

類型的變量并初始化為

Green

，以下哪種方式是正確的？（）A.

Colorcolor=Green;

B.

Colorcolor=1;

C.

Colorcolor="Green";

D.

Colorcolor={Green};

6、對于C++中的原子操作（AtomicOperation），以下關(guān)于其特點(diǎn)和應(yīng)用場景的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.原子操作是不可分割的操作，在多線程環(huán)境中能夠保證操作的完整性和一致性，不會被其他線程打斷B.原子操作通常用于對共享變量的簡單讀寫操作，如整數(shù)的遞增、遞減等C.原子操作可以完全替代互斥量和條件變量，用于實(shí)現(xiàn)線程間的同步和通信D.原子操作的性能通常比使用互斥量等同步機(jī)制更高，在對性能要求較高的場景中經(jīng)常使用7、對于C++中的引用（Reference），以下說法準(zhǔn)確的是：（）A.引用一旦初始化后，就不能再指向其他對象B.引用和指針在功能上完全相同，可以相互替換使用C.引用在聲明時(shí)必須進(jìn)行初始化，且初始化后其值不能改變D.引用作為函數(shù)參數(shù)傳遞時(shí)，不會產(chǎn)生副本，因此比指針傳遞更高效8、考慮C++中的智能指針，如

shared_ptr

和

unique_ptr

。假設(shè)我們使用

shared_ptr

來管理一個動態(tài)分配的對象，當(dāng)多個

shared_ptr

指向同一個對象時(shí)。那么以下關(guān)于智能指針的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.每個

shared_ptr

都擁有對對象的獨(dú)立所有權(quán)B.當(dāng)所有

shared_ptr

超出作用域時(shí)，對象會被自動釋放C.

shared_ptr

不能用于數(shù)組的動態(tài)內(nèi)存管理D.

shared_ptr

的性能比原始指針差很多9、在C++的函數(shù)指針中，假設(shè)我們有一個函數(shù)

voidmyFunction(int)

，要定義一個指向該函數(shù)的指針

funcPtr

，以下哪種方式是正確的？（）A.

void(*funcPtr)(int)=&myFunction;

B.

void*funcPtr(int)=myFunction;

C.

void(*funcPtr)(int)=myFunction;

D.以上方式都不正確10、在C++的模板元編程（TemplateMetaprogramming）中，以下關(guān)于其概念和優(yōu)勢的描述，哪一個是不正確的？（）A.模板元編程是在編譯時(shí)進(jìn)行計(jì)算和生成代碼的技術(shù)，利用模板的特化和遞歸實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯B.它可以提高程序的運(yùn)行時(shí)效率，因?yàn)橐恍┯?jì)算在編譯時(shí)就已經(jīng)完成C.模板元編程使得代碼更加靈活和可擴(kuò)展，但會增加編譯時(shí)間和代碼的復(fù)雜性D.模板元編程只能用于實(shí)現(xiàn)簡單的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不適合處理復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯11、在C++的模板元編程中，通過模板的特化和遞歸可以實(shí)現(xiàn)一些在編譯期計(jì)算的功能。假設(shè)我們要實(shí)現(xiàn)一個計(jì)算階乘的模板函數(shù)，在編譯期計(jì)算

5

的階乘，以下哪種方式可能是正確的實(shí)現(xiàn)？（）A.

templateintfactorial(){returnN*factorial();}

B.

templateintfactorial(){if(N==0)return1;elsereturnN*factorial();}

C.

template<>intfactorial(){intresult=1;for(inti=1;i<=5;++i){result*=i;}returnresult;}

D.以上方式都不正確12、在C++的異常處理機(jī)制中，使用

try-catch

塊來捕獲和處理異常。假設(shè)在一個函數(shù)中有一段可能拋出異常的代碼放在

try

塊中，然后有多個

catch

塊來處理不同類型的異常。那么，以下關(guān)于異常處理的描述，哪一個是正確的？（）A.可以有多個

try

塊和一個

catch

塊B.

catch

塊中的參數(shù)類型必須是具體的異常類C.異常一旦被捕獲，程序就會立即終止D.沒有被捕獲的異常會導(dǎo)致程序崩潰13、C++中的類型轉(zhuǎn)換操作符重載可以提供更安全和明確的類型轉(zhuǎn)換方式。假設(shè)有一個類

CustomType

，重載了類型轉(zhuǎn)換操作符

operatorint()

。當(dāng)將

CustomType

對象轉(zhuǎn)換為

int

類型時(shí)，以下關(guān)于類型轉(zhuǎn)換的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.類型轉(zhuǎn)換操作符重載可以保證轉(zhuǎn)換的安全性，不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失B.類型轉(zhuǎn)換操作符重載可以隨意進(jìn)行，不受任何限制C.類型轉(zhuǎn)換操作符重載可能會導(dǎo)致隱式的類型轉(zhuǎn)換，需要謹(jǐn)慎使用D.類型轉(zhuǎn)換操作符重載只在特定的情況下生效，不能普遍應(yīng)用14、關(guān)于C++中的智能指針（SmartPointer），以下關(guān)于shared_ptr、unique_ptr和weak_ptr的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.shared_ptr采用共享所有權(quán)的方式管理對象，多個shared_ptr可以共同擁有一個對象，通過引用計(jì)數(shù)來確定對象的生命周期B.unique_ptr獨(dú)占對象的所有權(quán)，不能進(jìn)行復(fù)制，但可以通過移動語義轉(zhuǎn)移所有權(quán)C.weak_ptr用于解決shared_ptr可能導(dǎo)致的循環(huán)引用問題，它不影響對象的生命周期，只是一個弱引用D.以上三種智能指針都可以直接轉(zhuǎn)換為原始指針，并且在任何情況下使用效果都相同15、在C++的內(nèi)存管理中，使用

new

操作符動態(tài)分配內(nèi)存，使用

delete

操作符釋放內(nèi)存。假設(shè)我們有一個指針

int*ptr=newint[10];

，然后對其進(jìn)行了一些操作。那么，以下關(guān)于動態(tài)內(nèi)存管理的描述，哪一個是正確的？（）A.使用

deleteptr;

可以正確釋放分配的內(nèi)存B.不釋放動態(tài)分配的內(nèi)存不會導(dǎo)致任何問題C.即使程序正常結(jié)束，未釋放的動態(tài)內(nèi)存也會被自動回收D.使用

delete[]ptr;

才能正確釋放為數(shù)組分配的內(nèi)存二、判斷題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個選項(xiàng)是符合題目要求的．）1、C++中的枚舉類型可以作為函數(shù)的參數(shù)。（）2、C++中的類的私有成員變量可以通過友元類的對象訪問。（）3、lambda表達(dá)式可以沒有參數(shù)。（）4、多重繼承可能導(dǎo)致菱形繼承問題。（）5、C++中的析構(gòu)函數(shù)可以拋出異常。（）6、C++中的const變量可以通過強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換修改其值。（）7、C++中的動態(tài)多態(tài)性通過函數(shù)模板實(shí)現(xiàn)。（）8、枚舉類型的大小由編譯器決定。（）9、C++中的引用和指針的內(nèi)存占用大小相同。（）10、C++中的類的成員可以是函數(shù)對象。（）三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）編寫程序，實(shí)現(xiàn)一個簡單的線段樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個程序，計(jì)算一個雙向鏈表的逆序。3、（本題5分）實(shí)現(xiàn)一個程序，找出一個整數(shù)數(shù)組中所有滿足條件的五元組（a+b+c+d=e）。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個函數(shù)，接受一個字符串并返回其長度。5、（本題5分）實(shí)現(xiàn)一個程序，找出兩個整數(shù)數(shù)組中相同元素的個數(shù)。四、論述題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）C++中的模板元編程中的模板元函數(shù)的優(yōu)化技巧對于提高元編程的效率至關(guān)重要。請論述常見的模板元函數(shù)優(yōu)化方法，如消除重復(fù)計(jì)算、緩存結(jié)果、使用短路求值等。分析這些優(yōu)化技巧在復(fù)雜元編程計(jì)算中的應(yīng)用和效果，通過實(shí)際的元編程代碼示例展示優(yōu)化前后的性能差異。2、（本題10分）C++中的類型轉(zhuǎn)換（TypeConversion）包括隱式轉(zhuǎn)換和顯式轉(zhuǎn)換。論述各種類型轉(zhuǎn)換的規(guī)則和潛在的風(fēng)險(xiǎn)，如窄化轉(zhuǎn)換、指針和引用的轉(zhuǎn)換等。解釋C++中提供的類型轉(zhuǎn)換操作符（如static_cast、dynamic_cast、const_cast和reinterpret_cast）的用途和使用場景，并通過實(shí)際的代碼示例展示如何進(jìn)行安全和有效的類型轉(zhuǎn)換。3、（本題10分