CCF-GESP 等级考试 2023年9月认证C++四级真题解析

标签：函数 真题 int C++ 数组 2023 指针 变量

一、单选题（每题2分，共30分）

第 1 题 ⼈们所使⽤的⼿机上安装的App通常指的是（ ）。

• A. ⼀款操作系统
• B. ⼀款应⽤软件
• C. ⼀种通话设备
• D. 以上都不对

正确答案：B. ⼀款应⽤软件

解析：App是"Application"的缩写，中文意思是"应用"，特指安装在智能手机上的第三方应用软件。这些软件通常由独立的开发者或公司开发，具有特定的功能和用途，如社交沟通（微信、QQ）、娱乐（游戏、视频）、生活服务（外卖、打车）、办公学习（笔记、翻译）等。用户可以通过手机自带的应用商店（如Apple Store、安卓市场）搜索、下载并安装这些App。

App的运行依赖于手机的操作系统，如苹果手机的iOS系统，安卓手机的Android系统。操作系统为App提供了运行所需的基础环境和接口，如触摸屏控制、网络连接、文件存储、摄像头调用等。但操作系统本身并不是App，它们是两个不同的概念。操作系统是手机的底层软件平台，而App是在操作系统基础上开发的应用软件。因此，选项A是错误的。

手机最基本的功能是打电话和发短信，这一功能主要由手机的通话硬件（如基带芯片、天线等）和操作系统的电话模块来实现，并不需要单独安装App。打电话和发短信属于手机的基本功能，而不是App的范畴。因此，选项C是错误的。

综上所述，虽然操作系统和通话硬件对手机App的运行至关重要，但它们本身并不属于App的范畴。我们通常所说的手机App，专指那些基于操作系统而开发的第三方应用软件，它们为手机用户提供了丰富多彩的功能和服务。因此，本题的正确答案是选项B，即手机上安装的App通常指的是一款应用软件。

第 2 题 下列流程图的输出结果是？( )

• A. 9
• B. 7
• C. 5
• D. 11

正确答案：A. 9

解析：让我们按照流程图逐步分析：

1 . 初始化条件：

m = 1, n = 1

2 . 进入循环，判断 m * n > 20：

• 当前 m = 1，n = 1，m * n = 1，不满足 m * n > 20

3 . 执行 m = 2 * m + 1：

m = 2 * 1 + 1 = 3

4 . 执行 n = n + 1：

n = 1 + 1 = 2

5 . 判断 n > 5：

• 当前 n = 2，不满足 n > 5

6 . 进入下一次循环，判断 m * n > 20：

• 当前 m = 3，n = 2，m * n = 6，不满足 m * n > 20

7 . 执行 m = 2 * m + 1：

m = 2 * 3 + 1 = 7

8 . 执行 n = n + 1：

n = 2 + 1 = 3

9 . 判断 n > 5：

• 当前 n = 3，不满足 n > 5

10 . 进入下一次循环，判断 m * n > 20：
- 当前 m = 7，n = 3，m * n = 21，满足 m * n > 20

11 . 执行 m = m - 2：
m = 7 - 2 = 5

12 . 执行 n = n + 1：
n = 3 + 1 = 4

13 . 判断 n > 5：
- 当前 n = 4，不满足 n > 5

14 . 进入下一次循环，判断 m * n > 20：
- 当前 m = 5，n = 4，m * n = 20，不满足 m * n > 20

15 . 执行 m = 2 * m + 1：
m = 2 * 5 + 1 = 11

16 . 执行 n = n + 1：
n = 4 + 1 = 5

17 . 判断 n > 5：
- 当前 n = 5，不满足 n > 5

18 . 进入下一次循环，判断 m * n > 20：
- 当前 m = 11，n = 5，m * n = 55，满足 m * n > 20

19 . 执行 m = m - 2：
m = 11 - 2 = 9

20 . 执行 n = n + 1：
n = 5 + 1 = 6

21 . 判断 n > 5：
- 当前 n = 6，满足 n > 5，输出 m：
输出 m = 9

因此，这个流程图的最终输出结果是9，答案是选项A。

第 3 题 对包含 n 个元素的数组进⾏冒泡排序，平均时间复杂度⼀般为（ ）。

• A. O(n)
• B. O(n log n)
• C. O(n^2)
• D. 以上都不正确

正确答案：C. O(n^2)

解析：冒泡排序是一种简单直观的排序算法，它的基本思想是通过重复地比较相邻元素，如果它们的顺序错误就交换过来，直到整个数组都有序为止。

具体来说，冒泡排序的操作步骤如下：

1. 比较相邻的两个元素。如果第一个元素比第二个元素大，就交换它们。
2. 对每一对相邻元素执行同样的操作，从开始第一对到结尾的最后一对，这样最后的元素应该会是最大的数。
3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
4. 重复步骤1~3，直到排序完成。

在最坏的情况下，也就是整个数组是逆序的，冒泡排序需要执行 (n-1) + (n-2) + … + 2 + 1 = n(n-1)/2 次比较和交换操作，时间复杂度为 O(n^2)。

在最好的情况下，也就是整个数组已经是有序的，冒泡排序只需要执行 n-1 次比较，不需要执行交换操作，时间复杂度为 O(n)。

但是，在平均情况下，冒泡排序的时间复杂度仍然是 O(n^2)。这是因为即使数组部分有序，冒泡排序仍然需要执行 O(n^2) 次比较和交换操作。

相比之下，一些高级的排序算法如归并排序和快速排序，它们的平均时间复杂度为 O(n log n)，在处理大规模数据时更加高效。

但冒泡排序的优点是简单易懂，对于小规模的数据或者已经部分有序的数据，冒泡排序可能更实用。此外，冒泡排序是稳定的排序算法，即相等的元素在排序后保持原来的相对位置。

综上所述，对包含 n 个元素的数组进行冒泡排序，平均时间复杂度一般为 O(n^2)，故本题答案为选项 C。

第 4 题 下列关于C++语⾔中指针的叙述，不正确的是（ ）。

• A. 可以定义指向int 类型的指针。
• B. 可以定义指向⾃定义结构体类型的指针。
• C. ⾃定义结构体类型可以包含指针类型的元素。
• D. 不能定义指向void类型的指针，那没有意义。

正确答案：D. 不能定义指向void类型的指针，那没有意义。

解析：在C++中，指针是一个非常重要和强大的概念。指针可以指向各种类型的数据，包括基本类型、自定义类型、函数等。下面我们来逐一分析每个选项：

A. 可以定义指向int类型的指针。
这是正确的。我们可以使用语法 int* ptr; 来定义一个指向int类型的指针。这个指针可以存储int类型变量的地址。

B. 可以定义指向⾃定义结构体类型的指针。
这也是正确的。如果我们有一个自定义的结构体类型，比如：

struct MyStruct {
    int x;
    double y;
};

我们可以定义指向这个结构体类型的指针，语法为 MyStruct* ptr;。这个指针可以存储MyStruct类型变量的地址。

C. ⾃定义结构体类型可以包含指针类型的元素。
这也是正确的。在自定义结构体中，我们可以包含指针类型的元素，比如：

struct Node {
    int data;
    Node* next;
};

这个结构体表示一个链表节点，其中 next 是一个指向下一个节点的指针。

D. 不能定义指向void类型的指针，那没有意义。
这是错误的。在C++中，我们可以定义指向void类型的指针，语法为 void* ptr;。void指针是一种特殊的指针类型，可以用来存储任意类型的数据的地址。

void指针在C++中有很多用途，比如：

1. 作为函数参数，可以接受任意类型的指针。
2. 作为函数返回值，可以返回任意类型的指针。
3. 作为一个通用的数据指针，可以在不知道数据类型的情况下进行操作。

然而，因为void指针没有类型信息，所以不能直接对其进行解引用操作。在使用前，我们通常需要将void指针转换为具体的类型指针。

综上所述，在C++中，我们可以定义指向int类型、自定义结构体类型的指针，自定义结构体类型也可以包含指针类型的元素。同时，我们也可以定义指向void类型的指针，void指针在C++中有很多用途。因此，本题的答案是选项D，这个叙述是不正确的。

第 5 题 下列关于C++语⾔中数组的叙述，不正确的是（ ）。

• A. ⼀维数组可以⽤来表⽰数列。
• B. ⼆维数组可以⽤来表⽰矩阵。
• C. 三维数组可以⽤来表⽰空间中物体的形状。
• D. 世界是三维的，所以定义四维数组没有意义。

正确答案：D. 世界是三维的，所以定义四维数组没有意义。

解析：在C++中，数组是一种非常基本和常用的数据结构。数组可以有一维、二维、三维甚至更高维度。下面我们来逐一分析每个选项：

A. ⼀维数组可以⽤来表⽰数列。
这是正确的。一维数组是最简单的数组形式，它可以用来存储一系列的数据，比如一个数列。例如，我们可以用一个一维数组来存储斐波那契数列的前几项：

int fib[10] = {0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34};

B. ⼆维数组可以⽤来表⽰矩阵。
这也是正确的。二维数组可以看作是一个表格，行和列的交叉点表示一个元素。这种结构非常适合表示矩阵。例如，我们可以用一个二维数组来表示一个3x3的矩阵：

int matrix[3][3] = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6},
    {7, 8, 9}
};

C. 三维数组可以⽤来表⽰空间中物体的形状。
这也是正确的。三维数组可以看作是一个立方体，每个元素由三个下标确定其位置。这种结构可以用来表示三维空间中的物体。例如，我们可以用一个三维数组来表示一个立方体的每个点的值：

int cube[2][2][2] = {
    {{1, 2}, {3, 4}},
    {{5, 6}, {7, 8}}
};

D. 世界是三维的，所以定义四维数组没有意义。
这是错误的。虽然我们生活在一个三维的物理世界，但在编程中，我们可以定义任意维度的数组，只要内存允许。四维数组在某些特定的场景下是有用的，比如：

1. 在物理模拟中，可以用四维数组来表示时空。
2. 在某些数学问题中，可能需要操作高维数据。
3. 在机器学习中，某些算法可能使用到高维数组。

例如，我们可以定义一个4维数组：

int hypercube[2][2][2][2];

这个数组有16个元素，每个元素由4个下标确定其位置。

综上所述，在C++中，一维数组可以表示数列，二维数组可以表示矩阵，三维数组可以表示空间中的物体。同时，我们也可以定义更高维度的数组，只要有合适的应用场景。因此，本题的答案是选项D，这个叙述是不正确的。

第 6 题 下列关于C++语⾔中函数的叙述，正确的是（ ）。

• A. 函数调⽤前必须定义。
• B. 函数调⽤时必须提供⾜够的实际参数。
• C. 函数定义前必须声明。
• D. 函数声明只能写在函数调⽤前。

正确答案：B. 函数调⽤时必须提供⾜够的实际参数。

解析：在C++中，函数是一个非常重要的概念。函数允许我们将一段代码封装起来，以便重复使用。下面我们来逐一分析每个选项：

A. 函数调⽤前必须定义。
这是不正确的。在C++中，函数可以先声明后定义。函数的声明告诉编译器函数的名字、参数类型和返回类型，但不包含函数体。函数的定义包含函数体，可以在调用之后出现。例如：

// 函数声明
int add(int a, int b);

int main() {
    int result = add(3, 4);  // 函数调用
    return 0;
}

// 函数定义
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

在这个例子中，add函数在调用前只有声明，定义出现在调用之后。

B. 函数调⽤时必须提供⾜够的实际参数。
这是正确的。在C++中，当我们调用一个函数时，必须提供足够数量的实际参数，且类型必须与函数声明中的形式参数类型匹配。如果参数数量不足或类型不匹配，编译器会报错。

C. 函数定义前必须声明。
这是不正确的。在C++中，如果函数定义出现在调用之前，那么函数声明是可选的。编译器在遇到函数调用时，会在当前文件中从头开始查找函数的定义。如果找到了，就可以进行调用；如果没找到，就会报错。

D. 函数声明只能写在函数调⽤前。
这也是不正确的。函数声明可以写在函数调用前，也可以写在函数调用后。函数声明的位置不影响函数的调用。通常，我们会将函数声明写在头文件中，然后在需要调用函数的源文件中包含这个头文件。

综上所述，在C++中，函数调用时必须提供足够的实际参数，这是唯一正确的选项。函数可以先声明后定义，函数定义前不一定需要声明，函数声明也不一定要写在函数调用前。因此，本题的答案是选项B。

第 7 题 下列关于C++语⾔中函数的叙述，不正确的是（ ）。

• A. 两个函数的声明可以相同。
• B. 两个函数的局部变量可以重名。
• C. 两个函数的参数可以重名。
• D. 两个函数可以重名。

正确答案：A. 两个函数的声明可以相同。

解析：在C++中，函数的声明包括函数名、参数类型和返回类型。如果两个函数的声明相同，但定义不同，这是不允许的，这会引发重定义错误。不同的函数可以重载（即同名但参数不同），但声明相同的两个函数是不合法的。下面我们来逐一分析每个选项：

A. 两个函数的声明可以相同。
这是不正确的。在C++中，如果两个函数的声明相同，但定义不同，这是不允许的。例如：

void print(int x);
void print(int x);  // 错误，重复声明

B. 两个函数的局部变量可以重名。
这是正确的。不同函数中的局部变量有各自独立的作用域，它们之间不会互相影响。所以，不同函数中的局部变量可以使用相同的名字。

C. 两个函数的参数可以重名。
这也是正确的。与局部变量类似，不同函数的参数也有各自独立的作用域。所以，不同函数的参数可以使用相同的名字。

D. 两个函数可以重名。
这也是正确的。在C++中，函数重载允许多个函数拥有相同的名字，只要它们的参数类型不同。编译器会根据调用时提供的实际参数来决定调用哪一个函数。例如：

void print(int x);
void print(double x);

综上所述，在C++中，两个函数的局部变量和参数可以重名；两个函数可以重名，只要它们的参数类型不同。因此，本题的答案是选项A，这个叙述是不正确的。

第 8 题 ⼀个⼆维数组定义为char array[3][10]; ，则这个⼆维数组占⽤内存的⼤⼩为（ ）。

• A. 10
• B. 30
• C. 32
• D. 48

正确答案：B. 30

解析：在C++中，当我们定义一个二维数组时，数组的大小是按行主序的方式计算的。这意味着数组在内存中是按行存储的，每一行中的元素是连续存储的。

对于给定的二维数组定义 char array[3][10];，我们有：

• 数组有3行，每行有10个元素。
• 每个元素的类型是 char，在C++中，char 类型占用1个字节的内存。

因此，这个二维数组占用的内存大小为：

3 * 10 * 1 = 30 字节

我们可以这样理解：

• 第一行有10个 char 元素，占用10字节。
• 第二行也有10个 char 元素，占用10字节。
• 第三行同样有10个 char 元素，占用10字节。
• 总共有3行，所以总的内存大小是 10 * 3 = 30 字节。

选项解析：

• 选项A：10，这是每行的元素数量，不是总的内存大小。
• 选项B：30，这是正确答案，如上所述。
• 选项C：32，这可能是考虑了内存对齐的结果，但在这个问题中，我们不需要考虑内存对齐。
• 选项D：48，这个数字的来源不清楚，可能是错误的计算。

综上所述，对于定义为 char array[3][10]; 的二维数组，它占用的内存大小为30字节，因此本题的答案是选项B。

第 9 题 如果n 为int类型的变量，⼀个指针变量定义为int *p = &n;
，则下列说法正确的是（ ）。

• A. 指针变量p的值与变量n是相同的。
• B. 指针变量p的值与变量n的地址是相同的。
• C. 指针变量p指向的值为’n’。
• D. 指针变量p指向的值与变量n的地址是相同的。

正确答案：B. 指针变量p的值与变量n的地址是相同的。

解析：在C++中，指针是一种特殊的变量，它存储另一个变量的内存地址。当我们定义一个指针变量时，我们使用一元运算符 & 来获取一个变量的地址。

对于给定的指针变量定义 int *p = &n;，我们有：

• n 是一个 int 类型的变量。
• &n 是一元运算符 & 作用于变量 n，它返回 n 的内存地址。
• p 是一个指针变量，类型为 int*，这意味着它可以存储一个 int 类型变量的地址。
• int *p = &n; 将 n 的地址赋给指针变量 p。

因此，在这个定义之后，指针变量 p 的值（即它存储的内容）就是变量 n 的内存地址。

选项解析：

• 选项A：指针变量p的值与变量n是相同的。这是不正确的，p 存储的是 n 的地址，而不是 n 的值。
• 选项B：指针变量p的值与变量n的地址是相同的。这是正确的，如上所述。
• 选项C：指针变量p指向的值为’n’。这是不正确的，'n' 是一个字符，而 p 指向的是一个 int 变量。
• 选项D：指针变量p指向的值与变量n的地址是相同的。这是不正确的，p 指向的值应该是 n 的值，而不是 n 的地址。

综上所述，对于定义为 int *p = &n; 的指针变量 p，它的值（即它存储的内容）与变量 n 的地址是相同的，因此本题的答案是选项B。

第 10 题 ⼀个三维数组定义为 long long array[6][6][6]; ，则 array[1][2][3] 和 array[3][2][1] 位置相差多少字节？（ ）

• A. 70字节
• B. 198字节
• C. 560字节
• D. ⽆法确定

正确答案：C. 560字节

解析：

首先，long long 类型在大多数编译器中占 8 字节。

一个三维数组 array[6][6][6] 是按行优先存储的，即：

array[i][j][k] = array + i * (6 * 6) + j * 6 + k

计算两个元素的偏移量：

1. array[1][2][3] 的偏移量：

   偏移量 = 1 * (6 * 6) + 2 * 6 + 3 = 36 + 12 + 3 = 51
   

2. array[3][2][1] 的偏移量：

   偏移量 = 3 * (6 * 6) + 2 * 6 + 1 = 108 + 12 + 1 = 121
   

偏移量差值：

121 - 51 = 70

考虑每个元素占 8 字节：

相差字节数 = 70 * 8 = 560 字节

因此，两个位置相差 560 字节。正确答案是 C。

第 11 题 如果 a 为 int 类型的变量，且 a 的值为 6，则执行 a = ~a; 之后，a 的值会是（ ）。

• A. -6
• B. 6
• C. -7
• D. 7

正确答案：C. -7

解析：

~ 是按位取反运算符，它会将一个数的每一位都取反。在计算机中，整数以二进制补码形式存储。

具体步骤如下：

1. 将 6 转换为二进制：

   6 的二进制表示是：0000 0110
   

2. 对其按位取反：

   取反后为：1111 1001
   

3. 1111 1001 是补码形式，需要转换为十进制表示：

   • 首先，取反加一得到原码：

     1111 1001 -> 0000 0110 (取反) -> 0000 0111 (加一)
     

   • 因此，补码 1111 1001 对应的原码是 -7。

因此，a = ~a; 之后，a 的值会是 -7。正确答案是 C。

第 12 题 一个数组定义为 int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; ，一个指针定义为 int *p = &a[2]; ，则执行 *p = a[1]; 后，数组 a 中的值会变为（ ）。

• A. {1, 2, 2, 4, 5}
• B. {1, 3, 3, 4, 5}
• C. {1, 2, 3, 3, 5}
• D. {1, 2, 4, 4, 5}

正确答案：A. {1, 2, 2, 4, 5}

解析：

• 初始数组 a 为 {1, 2, 3, 4, 5}
• 指针 p 被初始化为指向 a[2]，即 p = &a[2]
• 执行 *p = a[1]; 表示将 a[1] 的值赋给 p 所指向的地址，也即赋给 a[2]

执行 *p = a[1]; 后：

a[2] = a[1] -> a[2] = 2

此时，数组 a 变为：

{1, 2, 2, 4, 5}

因此，正确答案是 A。

第 13 题 下列关于C++语言中异常处理的叙述，正确的是（ ）。

• A. 一个 try 子句可以有多个 catch 子句与之对应。
• B. 如果 try 子句在执行时发生异常，就一定会进入某一个 catch 子句执行。
• C. 如果 try 子句中没有可能发生异常的语句，会产生编译错误。
• D. catch 子句处理异常后，会重新执行与之对应的 try 子句。

正确答案：A. 一个 try 子句可以有多个 catch 子句与之对应。

解析

• A. 一个 try 子句可以有多个 catch 子句与之对应。

  • 这是正确的。在C++中，一个 try 块可以跟多个 catch 块，每个 catch 块处理不同类型的异常。例如：

  try {
      // 可能会引发异常的代码
  } catch (int e) {
      // 处理int类型异常
  } catch (const char* e) {
      // 处理const char*类型异常
  }
  

• B. 如果 try 子句在执行时发生异常，就一定会进入某一个 catch 子句执行。

  • 这是不正确的。如果 try 块中抛出的异常没有匹配的 catch 块来处理，它会被传递到外层的 try-catch 块，或者导致程序终止。

• C. 如果 try 子句中没有可能发生异常的语句，会产生编译错误。

  • 这是不正确的。try 块可以包含任何代码，即使这些代码不会抛出异常，也不会导致编译错误。

• D. catch 子句处理异常后，会重新执行与之对应的 try 子句。

  • 这是不正确的。一旦异常被 catch 子句处理，控制权会转移到 catch 块之后的代码，而不会重新执行 try 块。

综上所述，正确答案是 A。

第 14 题 执行以下C++语言程序后，输出结果是（ ）。

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int fib[10];
fib[0] = 0;
fib[1] = 1;
for(int i = 2; i < 10; i++)
    fib[i] = fib[i - 1] + fib[i - 2];
cout << fib[10] << endl;
return 0;

• A. 0
• B. 5
• C. 55
• D. 无法确定。

正确答案：D. 无法确定。

解析：

程序中定义了一个长度为10的整数数组 fib，并初始化了前两个元素 fib[0] 和 fib[1]。随后使用一个 for 循环计算并填充斐波那契数列的前10个元素。斐波那契数列的前10个元素是：

fib[0] = 0
fib[1] = 1
fib[2] = 1
fib[3] = 2
fib[4] = 3
fib[5] = 5
fib[6] = 8
fib[7] = 13
fib[8] = 21
fib[9] = 34

然而，在程序中试图输出 fib[10]，这会导致越界访问，因为数组 fib 的有效索引范围是 0 到 9。越界访问数组元素的行为是未定义的，这意味着程序可能输出任何值，也可能导致程序崩溃。因此，正确答案是 D。

第 15 题 在下列代码的横线处填写（ ），完成对有n 个int类型元素的数组array 由⼩到⼤排序。

void BubbleSort(int array[], int n){
    for(int i = n; i >= 2; i--)
        for(_________)//在此处填入代码
        if(array[j] > array[j + 1]){
        int t = array[j];
        array[j] = array[j + 1];
        array[j + 1] = t;
        }
}

• A. int j = 1; j < n; j++
• B. int j = 0; j < n; j++
• C. int j = 0; j < i - 1; j++
• D. int j = 0; j < i; j++

正确答案：C. int j = 0; j < i - 1; j++

解析：这段代码实现了冒泡排序算法。冒泡排序的基本思想是，重复地走访要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就交换过来。走访数列的工作重复地进行，直到没有再需要交换为止，此时数列排序完成。

让我们仔细分析这个冒泡排序函数：

1 . 外层循环：

for(int i = n; i >= 2; i--)

这个循环控制冒泡排序的轮数。每一轮会将当前最大的元素冒泡到数组的右端。第一轮结束后，最大的元素已经在正确的位置；第二轮结束后，第二大的元素已经在正确的位置；以此类推。因此，每一轮需要比较的元素都少一个，所以 i 从 n 开始，每轮递减1，直到2（当 i 为1时，数列已经有序）。

2 . 内层循环：

for(_________)

这个循环在每一轮中比较相邻的元素，并在必要时交换它们。我们需要选择正确的选项来填充这个循环的条件。

• 选项A：int j = 1; j < n; j++，这会比较数组中所有相邻的元素，但在后面的轮中，右端已经有序的部分也会被重复比较，这是不必要的。
• 选项B：int j = 0; j < n; j++，这会导致数组越界，因为当 j 等于 n-1 时，array[j+1] 就超出了数组的边界。
• 选项C：int j = 0; j < i - 1; j++，这是正确的选择。在每一轮中，只需要比较 i-1 对相邻的元素，因为每轮结束后，最右边的 n-i+1 个元素已经有序。
• 选项D：int j = 0; j < i; j++，这会导致在每轮的最后一次比较时，访问 array[i]，而这个元素在本轮开始时就已经在正确的位置上了，因此这个比较是多余的。

3 . 元素交换：

if(array[j] > array[j + 1]){
    int t = array[j];
    array[j] = array[j + 1];
    array[j + 1] = t;
}

如果相邻的两个元素顺序错误（左边的元素大于右边的元素），就交换它们的位置。

综上所述，正确的选项是C，即 int j = 0; j < i - 1; j++。这确保了在每一轮中，只比较尚未排序的部分，避免了不必要的比较和数组越界的问题。

二、判断题（每题2分，共20分）

第 1 题 在C++语⾔中，指针变量在逻辑上指向另⼀个变量在内存中的位置，指针变量本⾝不占⽤内存。（ ）

答案：错误

解析：在C++中，指针变量虽然在逻辑上指向另一个变量在内存中的位置，但指针变量本身也是一个变量，它需要占用内存来存储所指向的内存地址。

指针变量的大小取决于计算机的架构。在大多数现代的32位系统中，指针变量通常占用4个字节（32位）的内存，而在64位系统中，指针变量通常占用8个字节（64位）的内存。

举个例子：

int x = 10;
int *p = &x;

在这段代码中，x 是一个整型变量，占用4个字节的内存（假设在32位系统上）。p 是一个指向整型的指针变量，它存储了 x 的内存地址，p 本身也占用了4个字节的内存。

可以使用 sizeof 运算符来查看指针变量的大小：

cout << sizeof(p) << endl;  // 输出 4（在32位系统上）

因此，题目中的说法"指针变量本身不占用内存"是错误的。指针变量虽然在逻辑上指向另一个变量的内存位置，但它本身也需要占用内存来存储所指向的地址。

第 2 题 对 (n) 个元素的数组执⾏插⼊排序算法，通常的时间复杂度是 (O(n^2))。（ ）

答案：正确

解析：插入排序是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。

插入排序的时间复杂度分析如下：

1. 最佳情况：输入数组已经是升序排列，每个元素只需要比较一次就能确定其位置，不需要移动。此时，时间复杂度为 (O(n))。

2. 最坏情况：输入数组是降序排列，每个元素都要与前面所有的元素比较，并且每次插入都需要移动所有的元素。此时，时间复杂度为 (O(n^2))。

3. 平均情况：假设数组是随机排列的，每个元素都要与前面一半的元素进行比较，而每次插入需要移动半个数组的元素。此时，时间复杂度也是 (O(n^2))。

虽然插入排序在最佳情况下的时间复杂度为 (O(n))，但这种情况很少出现。在实际应用中，我们通常关注算法的平均性能，而插入排序的平均时间复杂度为 (O(n^2))。

以下是插入排序的示例代码：

void insertionSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

在这段代码中，外层循环从第二个元素开始，因为第一个元素可以看作已经排序。内层循环将当前元素 key 与已排序部分的元素进行比较，并将大于 key 的元素向右移动，直到找到 key 的正确位置。

综上所述，对 (n) 个元素的数组执行插入排序算法，通常（即在平均情况下）的时间复杂度是 (O(n^2))。因此，题目的说法是正确的。

第 3 题 在C++语⾔中，每个变量都有其作⽤域。（ ）

答案：正确

解析：在C++中，每个变量都有其作用域（scope），即变量可以被访问和使用的代码区域。作用域决定了变量的生命周期和可见性。

C++有以下几种作用域：

1. 局部作用域（Local Scope）：在函数或代码块内部定义的变量具有局部作用域。这些变量只能在其定义的代码块或函数内部访问，当代码块或函数执行完毕时，局部变量就会被销毁。

void func() {
    int x = 10;  // 局部变量，只在func函数内部可见
}

2. 全局作用域（Global Scope）：在所有函数和代码块之外定义的变量具有全局作用域。这些变量可以在程序的任何地方访问，它们在程序启动时被创建，在程序终止时被销毁。

int globalVar = 0;  // 全局变量，在整个程序中可见

void func() {
    globalVar = 10;  // 可以在函数内部访问和修改全局变量
}

3. 类作用域（Class Scope）：在类定义中声明的变量（即类的成员变量）具有类作用域。这些变量可以在类的所有成员函数中访问。

class MyClass {
private:
    int memberVar;  // 成员变量，在类的所有成员函数中可见
public:
    void setVar(int x) {
        memberVar = x;  // 可以在成员函数中访问和修改成员变量
    }
};

4. 命名空间作用域（Namespace Scope）：在命名空间中定义的变量具有命名空间作用域。这些变量可以在命名空间内部的任何地方访问，也可以通过使用命名空间名称来在外部访问。

namespace MyNamespace {
    int x = 10;  // 命名空间中的变量
}

int main() {
    cout << MyNamespace::x;  // 通过命名空间名称访问变量
}

作用域的概念帮助我们控制变量的可见性和生命周期，避免命名冲突，并使代码更加模块化和可维护。

综上所述，在C++中，每个变量都有其作用域，这个说法是正确的。变量的作用域决定了它可以被访问和使用的代码区域。

第 4 题 在C++语⾔中，在函数调⽤时，通过引⽤传递的参数不会复制实际参数，因此不会额外占⽤内存。（ ）

答案：正确

解析：在C++中，有两种主要的参数传递方式：值传递（pass by value）和引用传递（pass by reference）。

1. 值传递：当参数通过值传递时，实际参数的值会被复制给形式参数。在函数内部对形式参数所做的任何修改都不会影响实际参数。这种方式会创建参数的副本，因此会额外占用内存。

void func(int x) {
    x = 10;  // 修改形式参数x，不会影响实际参数
}

int main() {
    int a = 5;
    func(a);  // 值传递，a的值被复制给x
    cout << a;  // 输出 5，a的值没有改变
}

2. 引用传递：当参数通过引用传递时，形式参数成为实际参数的别名。在函数内部对形式参数所做的任何修改都会直接影响实际参数。这种方式不会创建参数的副本，因此不会额外占用内存。

void func(int& x) {
    x = 10;  // 修改形式参数x，会影响实际参数
}

int main() {
    int a = 5;
    func(a);  // 引用传递，x成为a的别名
    cout << a;  // 输出 10，a的值被修改了
}

引用传递的优点包括：

1. 避免了大型对象或结构体的复制，提高了效率并节省了内存。
2. 可以在函数内部修改实际参数的值。
3. 语法上与值传递相似，使用方便。

需要注意的是，引用传递要求实际参数必须是一个左值（可以取地址的表达式），不能是常量或者表达式的结果。

综上所述，在C++中，通过引用传递的参数确实不会复制实际参数，因此不会额外占用内存。这个说法是正确的。引用传递提供了一种高效且方便的方式来传递参数，特别是对于大型对象或需要在函数内部修改实际参数的情况。

第 5 题 在C++语⾔中，可以通过定义结构体，定义⼀个新的数据类型。（ ）

答案：正确

解析：在C++中，结构体（struct）是一种用户自定义的数据类型，它允许我们将不同类型的数据组合成一个有意义的单元。通过定义结构体，我们可以创建一个新的复合数据类型，用于表示现实世界中的实体或概念。

结构体的定义语法如下：

struct StructName {
    // 成员变量的声明
};

结构体可以包含不同类型的成员变量，如整型、浮点型、字符型、数组、指针，甚至其他结构体。这些成员变量组合在一起，形成了一个新的数据类型。

下面是一个结构体的例子，用于表示一个学生的信息：

struct Student {
    string name;
    int age;
    float gpa;
};

在这个例子中，我们定义了一个名为 Student 的结构体，它包含三个成员变量：name（学生姓名，字符串类型），age（学生年龄，整型），gpa（学生的平均成绩，浮点型）。

定义结构体后，我们可以像使用内置数据类型一样使用这个新的数据类型。我们可以声明结构体变量，访问结构体的成员，并对结构体进行各种操作。

Student s1;  // 声明一个Student类型的变量s1
s1.name = "John";  // 访问s1的name成员并赋值
s1.age = 20;  // 访问s1的age成员并赋值
s1.gpa = 3.5;  // 访问s1的gpa成员并赋值

结构体还可以作为函数的参数和返回值，可以用于数组和指针，提供了一种方便的方式来组织和管理相关的数据。

综上所述，在C++中，我们可以通过定义结构体来定义一个新的数据类型。结构体允许我们将不同类型的数据组合成一个有意义的单元，提供了一种灵活而强大的方式来表示复杂的数据结构。因此，题目的说法是正确的。

第 6 题 在C++语⾔中，可以定义结构体类型的数组变量，定义结构体时也可以包含数组成员。（ ）

答案：正确

解析：在C++中，结构体是一种灵活且强大的数据类型，它不仅可以包含不同类型的成员变量，还可以定义结构体类型的数组变量，以及在结构体中包含数组成员。

1 . 定义结构体类型的数组变量：
我们可以像定义内置类型的数组一样，定义结构体类型的数组。数组的每个元素都是一个结构体变量。

struct Student {
    string name;
    int age;
    float gpa;
};

Student students[10];  // 定义一个包含10个Student元素的数组

在这个例子中，students是一个包含10个Student类型元素的数组。我们可以通过下标访问数组中的每个结构体元素，并对其成员进行操作。

students[0].name = "John";  // 访问第一个学生的name成员并赋值
students[0].age = 20;  // 访问第一个学生的age成员并赋值
students[0].gpa = 3.5;  // 访问第一个学生的gpa成员并赋值

2 . 在结构体中包含数组成员：
结构体的成员变量不仅可以是基本类型和其他结构体类型，还可以是数组类型。这允许我们在结构体中存储一组相关的数据。

struct Course {
    string name;
    int credits;
    int grades[5];  // 包含5个整型元素的数组成员
};

Course cs101;  // 定义一个Course类型的变量cs101

在这个例子中，Course结构体包含一个名为grades的整型数组成员，用于存储5个成绩值。我们可以通过点号运算符和下标访问结构体中的数组元素。

cs101.name = "Introduction to Programming";  // 访问cs101的name成员并赋值
cs101.credits = 4;  // 访问cs101的credits成员并赋值
cs101.grades[0] = 85;  // 访问cs101的grades数组的第一个元素并赋值
cs101.grades[1] = 90;  // 访问cs101的grades数组的第二个元素并赋值

结构体数组和包含数组成员的结构体提供了一种组织和管理相关数据的便捷方式。它们在处理多个相似实体或存储结构化数据时非常有用。

综上所述，在C++中，我们可以定义结构体类型的数组变量，也可以在定义结构体时包含数组成员。这两种用法都是正确和有效的。因此，题目的说法是正确的。

第 7 题 如果希望记录10个最长为99字节的字符串，可以将字符串数组定义为 char s[10][100];。（ ）

答案：正确

解析：在C++中，字符串是以空字符 '\0' 结尾的字符数组。为了存储一个长度为n的字符串，我们需要一个长度至少为n+1的字符数组，以容纳额外的空字符。

在这个问题中，我们希望记录10个最长为99字节的字符串。这意味着每个字符串最多包含99个字符，加上一个空字符，总共需要100个字节的空间。

我们可以使用二维字符数组来存储这些字符串，其中第一维表示字符串的数量，第二维表示每个字符串的最大长度（包括空字符）。因此，将字符串数组定义为 char s[10][100]; 是正确的。

让我们详细分析一下这个定义：

• char 表示数组中的元素类型为字符（char）。
• s 是数组的名称。
• [10] 表示数组的第一维大小为10，即数组中包含10个元素（10个字符串）。
• [100] 表示数组的第二维大小为100，即每个字符串的最大长度为100个字符（包括空字符）。

使用这个定义，我们可以存储10个字符串，每个字符串最多包含99个字符（外加一个空字符）。我们可以使用数组下标来访问和操作这些字符串。

char s[10][100];  // 定义一个10行100列的二维字符数组

strcpy(s[0], "Hello, world!");  // 将第一个字符串复制到s[0]中
strcpy(s[1], "C++ is awesome!");  // 将第二个字符串复制到s[1]中

cout << s[0] << endl;  // 输出第一个字符串
cout << s[1] << endl;  // 输出第二个字符串

需要注意的是，虽然每个字符串的最大长度为100，但实际存储的字符串长度可以小于等于99。空字符 '\0' 用于标记字符串的结束，确保字符串的正确性和可处理性。

综上所述，如果希望记录10个最长为99字节的字符串，将字符串数组定义为 char s[10][100]; 是正确的做法。这样定义可以为每个字符串分配足够的空间，并使用二维数组方便地组织和访问这些字符串。因此，题目的说法是正确的。

第 8 题 ⼀个可能抛出异常的函数，调⽤它的位置没有在 try ⼦句中，会引起编译错误。（ ）

答案：错误

解析：在C++中，异常处理机制允许函数抛出异常，并在调用栈中寻找适当的处理程序来处理异常。如果一个函数可能抛出异常，调用它的位置并不一定要在 try 子句中，这不会引起编译错误。

以下是一些关于异常处理的重要点：

1 . 抛出异常：
函数可以使用 throw 关键字抛出异常。抛出异常时，函数的执行将停止，并开始在调用栈中寻找适当的处理程序。

void foo() {
    // 抛出一个整型异常
    throw 42;
}

2 . 捕获异常：
可以使用 try 和 catch 子句来捕获和处理异常。try 子句中包含可能抛出异常的代码，catch 子句用于捕获特定类型的异常并处理它们。

try {
    foo();  // 调用可能抛出异常的函数
} catch (int e) {
    // 捕获整型异常并处理
    cout << "Caught exception: " << e << endl;
}

3 . 异常传播：
如果在 try 子句中调用的函数抛出了异常，而该异常没有被 catch 子句捕获，那么异常将继续沿着调用栈向上传播，直到找到合适的处理程序或到达主函数为止。

void bar() {
    foo();  // 调用可能抛出异常的函数
}

int main() {
    try {
        bar();  // 调用 bar 函数
    } catch (int e) {
        // 捕获整型异常并处理
        cout << "Caught exception: " << e << endl;
    }
}

4 . 未捕获的异常：
如果异常传播到主函数还没有被捕获，那么程序将终止，并可能输出异常信息。这种情况下，虽然没有显式处理异常，但不会引起编译错误。

需要注意的是，虽然在调用可能抛出异常的函数时，没有将其放在 try 子句中不会引起编译错误，但这可能导致异常没有被正确处理，从而引发运行时错误或程序崩溃。为了编写健壮的代码，建议在适当的位置使用 try 和 catch 子句来处理异常。

综上所述，一个可能抛出异常的函数，调用它的位置没有在 try 子句中，不会引起编译错误。异常可以在调用栈中传播，直到找到合适的处理程序或到达主函数。因此，题目的说法是错误的。

第 9 题 == 和 := 都是C++语⾔的运算符。（ ）

答案：错误

解析：在C++中，== 是一个合法的运算符，用于比较两个值是否相等，而 := 不是C++语言的运算符。

1 . 相等运算符 ==：
== 是C++的相等运算符，用于比较两个值是否相等。它返回一个布尔值，如果两个值相等，则返回 true，否则返回 false。

int a = 5;
int b = 5;
bool isEqual = (a == b);  // isEqual 的值为 true

double x = 3.14;
double y = 2.71;
bool isEqual2 = (x == y);  // isEqual2 的值为 false

相等运算符 == 可以用于各种类型的比较，包括基本类型（如 int、double、char 等）和用户定义的类型（如类对象），只要该类型支持 == 运算符的重载。

2 . 赋值运算符 =：
在C++中，赋值运算符是 =，而不是 :=。= 用于将右侧的值赋给左侧的变量。

int a;
a = 5;  // 将 5 赋值给变量 a

赋值运算符 = 将右侧的值复制给左侧的变量，使变量的值发生改变。

3 . := 不是C++的运算符：
:= 在C++中没有特殊的含义，不是C++语言的运算符。如果在C++代码中使用 :=，编译器会报错，指出 := 是一个无效的符号。

int a := 5;  // 错误，:= 不是C++的运算符

需要注意的是，虽然 := 不是C++的运算符，但在某些其他编程语言中（如Pascal），:= 被用作赋值运算符。然而，在C++中，赋值运算符是 =。

综上所述，== 是C++语言的相等运算符，用于比较两个值是否相等，而 := 不是C++语言的运算符。因此，题目的说法是错误的。在C++中，赋值运算符是 =，而不是 :=。

第 10 题 通过使⽤⽂件重定向操作，可以将程序中输出到 cout 的内容输出到⽂件中，这是常⽤的记录程序运⾏⽇志的⽅法之⼀。（ ）

答案：正确

解析：在C++中，标准输出流 cout 通常用于将输出打印到控制台或终端。但是，通过使用文件重定向操作，我们可以将 cout 的输出重定向到文件中，而不是打印到控制台。这是一种常用的记录程序运行日志的方法。

文件重定向是在运行程序时，通过命令行或shell环境将标准输出流重定向到文件的操作。通过将 cout 的输出重定向到文件，我们可以将程序的输出内容写入文件，而不是显示在控制台上。

以下是使用文件重定向将 cout 输出到文件的示例：

1 . 在C++程序中正常使用 cout 进行输出：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello, world!" << endl;
    cout << "This is a test." << endl;
    return 0;
}

2 . 编译程序，生成可执行文件（假设命名为 program）。

3 . 在命令行或终端中，使用文件重定向操作符 > 将输出重定向到文件：

./program > output.log

上述命令将运行 program 可执行文件，并将其标准输出（即通过 cout 输出的内容）重定向到 output.log 文件中。如果该文件不存在，将创建一个新文件；如果文件已存在，其内容将被覆盖。

4 . 运行完程序后，可以查看 output.log 文件的内容：

Hello, world!
This is a test.

文件中将包含程序通过 cout 输出的内容。

使用文件重定向的优点包括：

• 可以将程序的输出持久化到文件中，便于后续查看和分析。
• 可以在不修改程序代码的情况下，灵活地将输出重定向到不同的文件。
• 可以将程序的输出与其他命令或程序的输入相结合，实现管道操作。

需要注意的是，文件重定向操作是在程序运行时通过命令行或shell环境进行的，而不是在程序代码中直接指定的。程序本身并不知道其输出被重定向到了文件。

综上所述，通过使用文件重定向操作，可以将程序中输出到 cout 的内容输出到文件中，这确实是常用的记录程序运行日志的方法之一。因此，题目的说法是正确的。

标签：函数,真题,int,C++,数组,2023,指针,变量
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