C++設(shè)計(jì)模式與實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用試題及答案姓名：____________________

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.設(shè)計(jì)模式的核心目的是：

A.提高代碼的可讀性

B.提高代碼的復(fù)用性

C.提高代碼的執(zhí)行效率

D.提高代碼的可維護(hù)性

2.以下哪一種設(shè)計(jì)模式不涉及對(duì)象之間的關(guān)系：

A.單例模式

B.工廠模式

C.觀察者模式

D.適配器模式

3.在單例模式中，以下哪個(gè)類(lèi)通常負(fù)責(zé)創(chuàng)建單例實(shí)例：

A.Singleton類(lèi)

B.SingletonFactory類(lèi)

C.SingletonHolder類(lèi)

D.SingletonManager類(lèi)

4.以下哪一種設(shè)計(jì)模式在處理復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯時(shí)特別有用：

A.狀態(tài)模式

B.命令模式

C.責(zé)任鏈模式

D.原型模式

5.在工廠模式中，以下哪個(gè)角色負(fù)責(zé)創(chuàng)建對(duì)象實(shí)例：

A.產(chǎn)品類(lèi)

B.抽象工廠類(lèi)

C.具體工廠類(lèi)

D.客戶(hù)端類(lèi)

6.以下哪一種設(shè)計(jì)模式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)象的擴(kuò)展而不需要修改現(xiàn)有代碼：

A.適配器模式

B.代理模式

C.橋接模式

D.組合模式

7.以下哪一種設(shè)計(jì)模式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的一對(duì)多關(guān)系：

A.裝飾器模式

B.觀察者模式

C.職責(zé)鏈模式

D.模板方法模式

8.以下哪一種設(shè)計(jì)模式在處理異步消息傳遞時(shí)特別有用：

A.觀察者模式

B.適配器模式

C.事件驅(qū)動(dòng)模式

D.命令模式

9.在命令模式中，以下哪個(gè)角色負(fù)責(zé)調(diào)用操作：

A.命令類(lèi)

B.客戶(hù)端類(lèi)

C.實(shí)現(xiàn)類(lèi)

D.接收者類(lèi)

10.以下哪一種設(shè)計(jì)模式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的動(dòng)態(tài)組合：

A.組合模式

B.裝飾器模式

C.適配器模式

D.橋接模式

二、填空題（每題2分，共5題）

1.設(shè)計(jì)模式是一種_______的軟件設(shè)計(jì)原則。

2.單例模式確保一個(gè)類(lèi)只有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)全局訪問(wèn)點(diǎn)。

3.工廠模式可以將對(duì)象的創(chuàng)建和對(duì)象的_______分離開(kāi)來(lái)。

4.觀察者模式允許一個(gè)對(duì)象在狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)通知其他依賴(lài)它的對(duì)象。

5.適配器模式使原本由于接口不兼容而不能一起工作的類(lèi)可以一起工作。

三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共10分）

1.簡(jiǎn)述單例模式的作用。

2.簡(jiǎn)述工廠模式在軟件開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用場(chǎng)景。

四、編程題（共15分）

編寫(xiě)一個(gè)單例模式的示例代碼，實(shí)現(xiàn)一個(gè)打印工具類(lèi)，該類(lèi)僅有一個(gè)實(shí)例，提供打印功能。要求：

1.確保類(lèi)只有一個(gè)實(shí)例。

2.提供一個(gè)靜態(tài)方法獲取類(lèi)的實(shí)例。

3.提供一個(gè)方法用于打印文本內(nèi)容。

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.以下哪些是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則：

A.封裝

B.繼承

C.多態(tài)

D.開(kāi)放封閉原則

2.以下哪些是設(shè)計(jì)模式的基本類(lèi)型：

A.創(chuàng)建型模式

B.結(jié)構(gòu)型模式

C.行為型模式

D.數(shù)據(jù)庫(kù)模式

3.以下哪些設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式：

A.工廠方法模式

B.抽象工廠模式

C.建造者模式

D.單例模式

4.以下哪些設(shè)計(jì)模式屬于結(jié)構(gòu)型模式：

A.適配器模式

B.橋接模式

C.組合模式

D.裝飾器模式

5.以下哪些設(shè)計(jì)模式屬于行為型模式：

A.觀察者模式

B.狀態(tài)模式

C.策略模式

D.職責(zé)鏈模式

6.在工廠模式中，以下哪些角色是必須的：

A.抽象產(chǎn)品類(lèi)

B.具體產(chǎn)品類(lèi)

C.抽象工廠類(lèi)

D.具體工廠類(lèi)

7.以下哪些設(shè)計(jì)模式可以用于處理對(duì)象之間的依賴(lài)關(guān)系：

A.適配器模式

B.代理模式

C.橋接模式

D.組合模式

8.以下哪些設(shè)計(jì)模式可以用于處理對(duì)象之間的組合關(guān)系：

A.裝飾器模式

B.組合模式

C.適配器模式

D.橋接模式

9.以下哪些設(shè)計(jì)模式可以用于處理對(duì)象之間的動(dòng)態(tài)組合：

A.組合模式

B.裝飾器模式

C.適配器模式

D.橋接模式

10.以下哪些設(shè)計(jì)模式可以用于處理對(duì)象之間的消息傳遞：

A.觀察者模式

B.適配器模式

C.命令模式

D.職責(zé)鏈模式

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.設(shè)計(jì)模式是一種編程技巧，可以提高代碼的可讀性。（）

2.在單例模式中，如果類(lèi)中有多個(gè)構(gòu)造函數(shù)，則只能通過(guò)私有構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建實(shí)例。（）

3.工廠方法模式中，客戶(hù)端可以直接創(chuàng)建對(duì)象實(shí)例，而不需要通過(guò)工廠類(lèi)。（）

4.觀察者模式中，觀察者不需要知道被觀察者的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。（）

5.狀態(tài)模式通過(guò)改變對(duì)象內(nèi)部狀態(tài)來(lái)改變其行為。（）

6.適配器模式可以將一個(gè)類(lèi)的接口轉(zhuǎn)換成客戶(hù)期望的另一個(gè)接口。（）

7.裝飾器模式可以動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)。（）

8.橋接模式可以減少因接口變化而產(chǎn)生的系統(tǒng)修改。（）

9.職責(zé)鏈模式可以避免請(qǐng)求發(fā)送者和接收者之間的耦合關(guān)系。（）

10.命令模式可以將請(qǐng)求封裝為一個(gè)對(duì)象，從而允許用戶(hù)對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行參數(shù)化、排隊(duì)或記錄請(qǐng)求日志。（）

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共6題）

1.簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)模式在軟件開(kāi)發(fā)中的重要性。

2.解釋工廠方法模式中的“工廠”和“產(chǎn)品”之間的關(guān)系。

3.說(shuō)明觀察者模式中“觀察者”和“被觀察者”是如何協(xié)作的。

4.解釋適配器模式在處理不兼容接口時(shí)的作用。

5.簡(jiǎn)述模板方法模式在軟件開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用場(chǎng)景。

6.如何在C++中使用友元函數(shù)來(lái)訪問(wèn)類(lèi)內(nèi)部的私有成員？請(qǐng)舉例說(shuō)明。

試卷答案如下

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.B

解析思路：設(shè)計(jì)模式的核心目的是提高代碼的復(fù)用性，使得代碼更加模塊化和可維護(hù)。

2.D

解析思路：適配器模式不涉及對(duì)象之間的關(guān)系，它主要是用來(lái)適配不同接口的。

3.C

解析思路：SingletonHolder類(lèi)通常負(fù)責(zé)創(chuàng)建單例實(shí)例，它使用懶漢式初始化來(lái)確保單例的唯一性。

4.C

解析思路：責(zé)任鏈模式適用于處理復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯，它可以將請(qǐng)求沿著鏈傳遞，直到找到處理該請(qǐng)求的處理器。

5.C

解析思路：具體工廠類(lèi)負(fù)責(zé)創(chuàng)建對(duì)象實(shí)例，它實(shí)現(xiàn)了抽象工廠類(lèi)定義的接口。

6.A

解析思路：適配器模式允許原本由于接口不兼容而不能一起工作的類(lèi)可以一起工作，它通過(guò)適配器實(shí)現(xiàn)。

7.B

解析思路：觀察者模式實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的一對(duì)多關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，所有依賴(lài)它的對(duì)象都會(huì)得到通知。

8.C

解析思路：事件驅(qū)動(dòng)模式在處理異步消息傳遞時(shí)特別有用，它允許對(duì)象在事件發(fā)生時(shí)做出響應(yīng)。

9.A

解析思路：命令模式中，命令類(lèi)負(fù)責(zé)調(diào)用操作，它封裝了操作請(qǐng)求，并可以傳遞給接收者執(zhí)行。

10.A

解析思路：組合模式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的動(dòng)態(tài)組合，它允許將對(duì)象組合成樹(shù)形結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一處理。

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.ABCD

解析思路：封裝、繼承、多態(tài)和開(kāi)閉原則是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本原則。

2.ABC

解析思路：設(shè)計(jì)模式的基本類(lèi)型包括創(chuàng)建型、結(jié)構(gòu)型和行為型。

3.ABCD

解析思路：工廠方法模式、抽象工廠模式、建造者模式和單例模式都屬于創(chuàng)建型模式。

4.ABCD

解析思路：適配器模式、橋接模式、組合模式和裝飾器模式都屬于結(jié)構(gòu)型模式。

5.ABCD

解析思路：觀察者模式、狀態(tài)模式、策略模式和職責(zé)鏈模式都屬于行為型模式。

6.ABCD

解析思路：在工廠模式中，抽象產(chǎn)品類(lèi)、具體產(chǎn)品類(lèi)、抽象工廠類(lèi)和具體工廠類(lèi)都是必須的。

7.ABCD

解析思路：適配器模式、代理模式、橋接模式和組合模式都可以用于處理對(duì)象之間的依賴(lài)關(guān)系。

8.ABCD

解析思路：裝飾器模式、組合模式、適配器模式和橋接模式都可以用于處理對(duì)象之間的組合關(guān)系。

9.ABCD

解析思路：組合模式、裝飾器模式、適配器模式和橋接模式都可以用于處理對(duì)象之間的動(dòng)態(tài)組合。

10.ABCD

解析思路：觀察者模式、適配器模式、命令模式和職責(zé)鏈模式都可以用于處理對(duì)象之間的消息傳遞。

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.×

解析思路：設(shè)計(jì)模式是一種軟件設(shè)計(jì)原則，它不僅限于編程技巧。

2.√

解析思路：在單例模式中，如果類(lèi)中有多個(gè)構(gòu)造函數(shù)，只能通過(guò)私有構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建實(shí)例。

3.×

解析思路：工廠方法模式中，客戶(hù)端不能直接創(chuàng)建對(duì)象實(shí)例，必須通過(guò)工廠類(lèi)。

4.√

解析思路：觀察者模式中，觀察者不需要知道被觀察者的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

5.√

解析思路：狀態(tài)模式通過(guò)改變對(duì)象內(nèi)部狀態(tài)來(lái)改變其行為。

6.√

解析思路：適配器模式可以將一個(gè)類(lèi)的接口轉(zhuǎn)換成客戶(hù)期望的另一個(gè)接口。

7.√

解析思路：裝飾器模式可以動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)。

8.√

解析思路：橋接模式可以減少因接口變化而產(chǎn)生的系統(tǒng)修改。

9.√

解析思路：職責(zé)鏈模式可以避免請(qǐng)求發(fā)送者和接收者之間的耦合關(guān)系。

10.√

解析思路：命令模式可以將請(qǐng)求封裝為一個(gè)對(duì)象，從而允許用戶(hù)對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行參數(shù)化、排隊(duì)或記錄請(qǐng)求日志。

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共6題）

1.設(shè)計(jì)模式在軟件開(kāi)發(fā)中的重要性包括：提高代碼復(fù)用性、提高代碼可維護(hù)性、提高代碼可擴(kuò)展性、降低模塊間耦合度、提高代碼可讀性。

2.工廠方法模式中的“工廠”負(fù)責(zé)創(chuàng)建對(duì)象實(shí)例，而“產(chǎn)品”是創(chuàng)建的對(duì)象。工廠類(lèi)定義了創(chuàng)建產(chǎn)品的接口，具體工廠類(lèi)實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口，具體產(chǎn)品類(lèi)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的具體實(shí)現(xiàn)。

3.觀察者模式中，“觀察者”訂閱“被觀察者”的狀態(tài)變化，當(dāng)“被觀察者”狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，會(huì)通知所有訂閱它的“觀察者”，使它們能夠作出相應(yīng)的響應(yīng)。

4.適配器模式在處理不兼容接口時(shí)的作用是提供一種轉(zhuǎn)換接口，使得原本不兼容的接口能夠一起工作，實(shí)現(xiàn)接口的適配。

5.模板方法模式在軟件開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用場(chǎng)景包括：有多個(gè)步驟需要執(zhí)行，且步驟的順序固定；步驟的具體實(shí)現(xiàn)可以不同，但步驟