計(jì)算機(jī)二級(jí)C++代碼優(yōu)化題目

計(jì)算機(jī)二級(jí)C++代碼優(yōu)化題目姓名：____________________

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.下列關(guān)于C++中優(yōu)化代碼效率的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是：

A.盡量使用引用而非指針，以減少內(nèi)存訪問(wèn)開(kāi)銷

B.使用const關(guān)鍵字聲明常量，可以提高程序的可讀性和效率

C.盡量使用基本數(shù)據(jù)類型而非自定義數(shù)據(jù)類型，以減少內(nèi)存占用

D.避免在循環(huán)內(nèi)部進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算，可以減少每次迭代的計(jì)算量

2.以下關(guān)于C++中函數(shù)優(yōu)化的說(shuō)法，正確的是：

A.函數(shù)越復(fù)雜，效率越高

B.函數(shù)越簡(jiǎn)單，效率越低

C.函數(shù)中參數(shù)的數(shù)量越多，效率越高

D.盡量減少函數(shù)調(diào)用的次數(shù)，可以提高代碼效率

3.以下哪個(gè)操作會(huì)導(dǎo)致C++程序運(yùn)行效率降低？

A.使用std::vector而非std::list

B.使用std::sort而非std::bubble_sort

C.使用std::map而非std::unordered_map

D.使用std::vector的reserve方法來(lái)預(yù)分配內(nèi)存

4.以下關(guān)于C++中循環(huán)優(yōu)化的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是：

A.循環(huán)次數(shù)越多，效率越高

B.循環(huán)體內(nèi)盡量減少?gòu)?fù)雜的計(jì)算

C.盡量使用for循環(huán)而非while循環(huán)

D.循環(huán)體內(nèi)避免使用遞歸調(diào)用

5.以下哪個(gè)選項(xiàng)不是C++中常見(jiàn)的優(yōu)化技巧？

A.盡量使用局部變量而非全局變量

B.使用宏定義替換重復(fù)代碼

C.使用inline關(guān)鍵字優(yōu)化函數(shù)調(diào)用

D.使用std::vector而非std::array

6.以下關(guān)于C++中指針優(yōu)化的說(shuō)法，正確的是：

A.指針比引用效率低

B.引用比指針安全

C.使用指針可以避免內(nèi)存訪問(wèn)錯(cuò)誤

D.引用不能用于動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存

7.以下關(guān)于C++中內(nèi)存優(yōu)化的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是：

A.盡量使用new而非malloc

B.盡量使用delete而非free

C.避免使用臨時(shí)對(duì)象

D.使用std::vector而非std::list可以減少內(nèi)存分配次數(shù)

8.以下關(guān)于C++中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的說(shuō)法，正確的是：

A.鏈表比數(shù)組效率高

B.數(shù)組比鏈表效率高

C.使用std::vector而非std::list可以提高查找效率

D.使用std::map而非std::unordered_map可以提高插入效率

9.以下關(guān)于C++中編譯器優(yōu)化的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是：

A.編譯器優(yōu)化可以提高程序運(yùn)行效率

B.編譯器優(yōu)化會(huì)導(dǎo)致程序可讀性降低

C.編譯器優(yōu)化可能導(dǎo)致程序運(yùn)行不穩(wěn)定

D.編譯器優(yōu)化是程序員的工作

10.以下哪個(gè)選項(xiàng)不是C++中常見(jiàn)的編譯器優(yōu)化選項(xiàng)？

A.-O2

B.-O3

C.-g

D.-static

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.在C++中，以下哪些是有效的數(shù)據(jù)類型優(yōu)化策略？

A.使用基本數(shù)據(jù)類型代替自定義類型

B.盡量使用局部變量以減少內(nèi)存分配

C.使用const關(guān)鍵字聲明常量以提高效率

D.使用指針而非引用以減少內(nèi)存開(kāi)銷

E.使用std::vector而非std::list以優(yōu)化內(nèi)存分配

2.以下哪些是常見(jiàn)的C++循環(huán)優(yōu)化技巧？

A.減少循環(huán)次數(shù)

B.將循環(huán)條件移動(dòng)到循環(huán)外部

C.避免在循環(huán)內(nèi)部進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算

D.使用多線程并行處理循環(huán)

E.盡量使用while循環(huán)而非for循環(huán)

3.在C++中，以下哪些是內(nèi)存分配優(yōu)化的最佳實(shí)踐？

A.使用new和delete管理動(dòng)態(tài)內(nèi)存

B.預(yù)分配std::vector的內(nèi)存以避免多次分配

C.使用std::unique_ptr自動(dòng)管理動(dòng)態(tài)內(nèi)存

D.盡量使用局部變量以減少內(nèi)存分配

E.避免使用臨時(shí)對(duì)象以減少內(nèi)存分配

4.以下哪些是C++中常見(jiàn)的函數(shù)優(yōu)化方法？

A.盡量減少函數(shù)調(diào)用

B.使用inline關(guān)鍵字優(yōu)化小函數(shù)

C.將復(fù)雜的邏輯拆分成多個(gè)函數(shù)

D.避免使用遞歸調(diào)用

E.在函數(shù)中返回局部變量的引用

5.在C++中，以下哪些是常見(jiàn)的指針和引用優(yōu)化策略？

A.使用const引用傳遞參數(shù)以避免不必要的拷貝

B.使用指針而非引用以減少內(nèi)存開(kāi)銷

C.使用智能指針自動(dòng)管理指針資源

D.盡量使用局部指針而非全局指針

E.使用指針數(shù)組而非引用數(shù)組

6.以下哪些是C++中常見(jiàn)的數(shù)組優(yōu)化技巧？

A.使用std::array代替原始數(shù)組

B.使用std::vector代替原始數(shù)組

C.預(yù)分配std::vector的內(nèi)存以避免多次分配

D.使用靜態(tài)數(shù)組而非動(dòng)態(tài)數(shù)組

E.盡量使用基本數(shù)據(jù)類型數(shù)組而非復(fù)雜數(shù)據(jù)類型數(shù)組

7.以下哪些是C++中常見(jiàn)的編譯器優(yōu)化選項(xiàng)？

A.-O2：優(yōu)化編譯速度和代碼大小

B.-O3：在-O2的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化性能

C.-g：生成調(diào)試信息

D.-O0：不進(jìn)行優(yōu)化，保持代碼可讀性

E.-static：生成靜態(tài)鏈接的可執(zhí)行文件

8.在C++中，以下哪些是常見(jiàn)的字符串優(yōu)化方法？

A.使用std::string而非char*字符串

B.使用std::string的reserve方法預(yù)分配內(nèi)存

C.避免在字符串操作中重復(fù)創(chuàng)建和銷毀字符串

D.使用std::string的append方法而非+=操作符

E.使用std::string的push_back方法而非+操作符

9.以下哪些是C++中常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技巧？

A.使用std::map而非std::vector以提高查找效率

B.使用std::unordered_map而非std::map以提高插入效率

C.使用std::set而非std::vector以提高唯一性檢查效率

D.使用std::list而非std::vector以支持高效的插入和刪除操作

E.使用std::deque而非std::vector以支持高效的插入和刪除操作

10.在C++中，以下哪些是常見(jiàn)的編譯器優(yōu)化技巧？

A.使用編譯器內(nèi)置的優(yōu)化函數(shù)

B.使用編譯器內(nèi)置的循環(huán)展開(kāi)優(yōu)化

C.使用編譯器內(nèi)置的函數(shù)內(nèi)聯(lián)優(yōu)化

D.使用編譯器內(nèi)置的指令重排優(yōu)化

E.使用編譯器內(nèi)置的內(nèi)存預(yù)取優(yōu)化

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.在C++中，使用const關(guān)鍵字修飾的變量，其值在任何情況下都不能被修改。（）

2.使用指針可以提高C++程序的運(yùn)行效率，因?yàn)樗鼫p少了內(nèi)存訪問(wèn)開(kāi)銷。（）

3.在C++中，使用std::vector而非std::list可以提高程序的運(yùn)行效率，因?yàn)関ector提供了更快的隨機(jī)訪問(wèn)。（）

4.在C++中，使用宏定義可以減少編譯時(shí)間，因?yàn)樗苊饬酥貜?fù)的代碼解析。（）

5.C++中的循環(huán)次數(shù)越多，程序的運(yùn)行效率越高。（）

6.在C++中，使用遞歸調(diào)用可以優(yōu)化程序代碼的可讀性，但會(huì)降低程序的運(yùn)行效率。（）

7.在C++中，使用智能指針（如std::unique_ptr）可以自動(dòng)管理動(dòng)態(tài)內(nèi)存，從而避免內(nèi)存泄漏。（）

8.在C++中，使用std::map而非std::unordered_map可以提高查找效率，因?yàn)閟td::map的查找時(shí)間復(fù)雜度為O(logn)。（）

9.在C++中，編譯器優(yōu)化是自動(dòng)進(jìn)行的，程序員無(wú)需干預(yù)。（）

10.在C++中，使用std::string而非char*字符串可以提高程序的運(yùn)行效率，因?yàn)閟td::string提供了更方便的字符串操作。（）

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共6題）

1.簡(jiǎn)述C++中如何使用const關(guān)鍵字來(lái)優(yōu)化代碼。

2.解釋C++中指針和引用的區(qū)別，并說(shuō)明在何種情況下使用指針更優(yōu)。

3.描述C++中幾種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如std::vector,std::list,std::map）的優(yōu)缺點(diǎn)，并說(shuō)明何時(shí)選擇使用它們。

4.說(shuō)明C++中如何使用編譯器優(yōu)化選項(xiàng)來(lái)提高程序性能。

5.簡(jiǎn)述C++中內(nèi)存分配優(yōu)化的幾種方法，并解釋為什么預(yù)分配內(nèi)存可以提高效率。

6.解釋C++中遞歸調(diào)用的優(yōu)缺點(diǎn)，并給出一個(gè)遞歸調(diào)用的示例代碼。

試卷答案如下

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.D

解析思路：引用比指針更安全，且在大多數(shù)情況下，引用的內(nèi)存訪問(wèn)開(kāi)銷低于指針。

2.D

解析思路：函數(shù)調(diào)用會(huì)增加棧幀的創(chuàng)建和銷毀，減少調(diào)用次數(shù)可以提高效率。

3.C

解析思路：std::map的查找效率受制于紅黑樹(shù)的結(jié)構(gòu)，而std::unordered_map的查找效率受制于哈希表的大小和沖突處理。

4.D

解析思路：循環(huán)體內(nèi)避免遞歸調(diào)用可以減少函數(shù)調(diào)用的開(kāi)銷，提高效率。

5.B

解析思路：宏定義是預(yù)處理指令，它不會(huì)影響編譯時(shí)間，但可以減少重復(fù)代碼。

6.C

解析思路：指針可以用于動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存，而引用通常用于已經(jīng)存在的對(duì)象。

7.D

解析思路：new和delete是C++的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存管理操作，而malloc和free是C語(yǔ)言的內(nèi)存管理操作。

8.B

解析思路：std::vector預(yù)分配內(nèi)存可以減少內(nèi)存分配的次數(shù)，提高效率。

9.D

解析思路：-static選項(xiàng)用于生成靜態(tài)鏈接的可執(zhí)行文件，與優(yōu)化無(wú)關(guān)。

10.E

解析思路：-static選項(xiàng)是用于鏈接時(shí)生成靜態(tài)庫(kù)的，與編譯器優(yōu)化無(wú)關(guān)。

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.ABC

解析思路：使用基本數(shù)據(jù)類型、局部變量和const關(guān)鍵字都可以提高代碼的效率和可讀性。

2.ABCD

解析思路：減少循環(huán)次數(shù)、移動(dòng)循環(huán)條件、避免復(fù)雜計(jì)算和多線程并行處理都是常見(jiàn)的循環(huán)優(yōu)化技巧。

3.ABCDE

解析思路：這些方法都是優(yōu)化內(nèi)存分配的最佳實(shí)踐，包括使用new/delete、預(yù)分配內(nèi)存、智能指針和避免臨時(shí)對(duì)象。

4.ABCD

解析思路：這些方法都是常見(jiàn)的函數(shù)優(yōu)化方法，包括減少調(diào)用次數(shù)、使用inline、拆分邏輯和避免遞歸。

5.ABCD

解析思路：這些策略都是指針和引用優(yōu)化的常見(jiàn)方法，包括使用const引用、智能指針、局部指針和避免全局指針。

6.ABCD

解析思路：這些技巧都是數(shù)組優(yōu)化的常見(jiàn)方法，包括使用std::array、預(yù)分配內(nèi)存、靜態(tài)數(shù)組和使用基本數(shù)據(jù)類型數(shù)組。

7.ABCD

解析思路：這些選項(xiàng)都是常見(jiàn)的編譯器優(yōu)化選項(xiàng)，包括-O2、-O3、-g和-O0。

8.ABCD

解析思路：這些方法都是字符串優(yōu)化的常見(jiàn)方法，包括使用std::string、預(yù)分配內(nèi)存、避免重復(fù)創(chuàng)建字符串和操作符重載。

9.ABCDE

解析思路：這些技巧都是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的常見(jiàn)方法，包括使用std::map、std::unordered_map、std::set和std::list。

10.ABCDE

解析思路：這些技巧都是編譯器優(yōu)化的常見(jiàn)方法，包括使用內(nèi)置優(yōu)化函數(shù)、循環(huán)展開(kāi)、函數(shù)內(nèi)聯(lián)、指令重排和內(nèi)存預(yù)取。

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.√

解析思路：const關(guān)鍵字確保了變量的值不可修改，從而提高了代碼的安全性和可維護(hù)性。

2.×

解析思路：指針和引用在內(nèi)存訪問(wèn)開(kāi)銷上沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，但引用提供了更安全的接口。

3.√

解析思路：std::vector提供了快速的隨機(jī)訪問(wèn)，而std::list提供了高效的插入和刪除操作。

4.×

解析思路：宏定義在預(yù)處理階段展開(kāi)，不會(huì)減少編譯時(shí)間。

5.×

解析思路：循環(huán)次數(shù)多并不一定意味著效率高，關(guān)鍵在于循環(huán)體內(nèi)的操作復(fù)雜度。

6.×

解析思路：遞歸調(diào)用會(huì)增加棧幀的創(chuàng)建和銷毀，可能會(huì)降低程序的運(yùn)行效率。

7.√

解析思路：智能指針可以自動(dòng)管理動(dòng)態(tài)內(nèi)存，減少內(nèi)存泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

8.√

解析思路：std::map的查找效率為O(logn)，而std::unordered_map的查找效率通常為O(1)。

9.×

解析思路：編譯器優(yōu)化是自動(dòng)進(jìn)行的，但程序員可以通過(guò)選擇合適的優(yōu)化選項(xiàng)來(lái)影響優(yōu)化過(guò)程。

10.√

解析思路：std::string提供了更方便的字符串操作，可以提高程序的運(yùn)行效率。

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共6題）

1.使用const關(guān)鍵字可以防止變量值被修改，從而提高代碼的穩(wěn)定性和可維護(hù)性。在函數(shù)參數(shù)中，使用const引用可以避免不必要的拷貝，提高效率。

2.指針和引用的區(qū)別在于指針可以指向任意的內(nèi)存地址，而引用只能指向已經(jīng)存在的對(duì)象。在需要?jiǎng)討B(tài)分配內(nèi)存或操作指針數(shù)組時(shí)，使用指針更優(yōu)。

3.std::vector提供了快速的隨機(jī)訪問(wèn)，但動(dòng)態(tài)擴(kuò)容時(shí)可能需要移動(dòng)元素；std::list提供了高效的插入和刪除操作，但隨機(jī)訪問(wèn)效率較低；std::map提供了O(logn)的查找效率，但插入和刪除操作較慢。

4.使用編譯器優(yōu)化選項(xiàng)如-O