C++并發訪問的試題及答案姓名：____________________

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.以下哪個選項不是C++11中引入的并發編程相關特性？

A.std::thread

B.std::mutex

C.std::condition_variable

D.std::vector

2.在C++中，以下哪個函數用于創建線程？

A.std::thread::start()

B.std::thread::join()

C.std::thread::detach()

D.std::thread::create()

3.以下哪個是互斥鎖（mutex）的常用操作？

A.lock()

B.unlock()

C.try_lock()

D.all_lock()

4.以下哪個是條件變量的常用操作？

A.wait()

B.notify()

C.notify_all()

D.all_wait()

5.在C++中，以下哪個是原子操作？

A.std::atomic<int>

B.std::mutex

C.std::thread

D.std::condition_variable

6.以下哪個是C++11中引入的線程局部存儲？

A.std::thread_local

B.std::mutex

C.std::condition_variable

D.std::atomic

7.在C++中，以下哪個是讀寫鎖？

A.std::shared_mutex

B.std::mutex

C.std::condition_variable

D.std::atomic

8.以下哪個是C++11中引入的線程池？

A.std::thread

B.std::mutex

C.std::condition_variable

D.std::async

9.在C++中，以下哪個是線程安全的隊列？

A.std::queue

B.std::deque

C.std::thread_local

D.std::mutex

10.以下哪個是C++11中引入的并行算法？

A.std::for_each

B.std::transform

C.std::async

D.std::thread

二、填空題（每空2分，共5題）

1.在C++中，創建線程的常用函數是____________________。

2.在C++中，互斥鎖（mutex）的常用操作有____________________、____________________、____________________。

3.在C++中，條件變量的常用操作有____________________、____________________、____________________。

4.在C++中，線程局部存儲的聲明關鍵字是____________________。

5.在C++中，讀寫鎖的常用操作有____________________、____________________。

三、判斷題（每題2分，共5題）

1.在C++中，互斥鎖（mutex）可以保證多個線程同時訪問同一資源。（）

2.在C++中，條件變量（condition_variable）可以保證線程之間的同步。（）

3.在C++中，原子操作（atomic）可以保證操作的原子性。（）

4.在C++中，線程池（thread_pool）可以提高程序的性能。（）

5.在C++中，并行算法（parallel_algorithm）可以加速程序的計算過程。（）

四、簡答題（每題5分，共10分）

1.簡述C++11中引入的并發編程相關特性。

2.簡述互斥鎖（mutex）在并發編程中的作用。

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.以下哪些是C++11中引入的并發編程支持？

A.std::thread

B.std::mutex

C.std::atomic

D.std::vector

E.std::function

2.在使用std::thread時，以下哪些是正確的線程創建方式？

A.std::threadt1([](){/*...*/});

B.std::threadt2(std::function<void()>([](){/*...*/}));

C.std::threadt3(newstd::thread([](){/*...*/}));

D.std::threadt4(std::thread([](){/*...*/}));

3.以下哪些是互斥鎖（mutex）的類型？

A.std::mutex

B.std::recursive_mutex

C.std::shared_mutex

D.std::lock_guard

E.std::unique_lock

4.以下哪些是線程同步的機制？

A.互斥鎖（mutex）

B.條件變量（condition_variable）

C.future和promise

D.atomic操作

E.線程池（thread_pool）

5.在C++中，以下哪些是原子操作的基本類型？

A.int

B.char

C.bool

D.double

E.std::string

6.以下哪些是線程局部存儲（thread_local）的使用場景？

A.在不同線程中存儲獨立的數據

B.避免全局變量的線程安全問題

C.在多線程環境中提高數據訪問效率

D.在多線程環境中共享數據

E.在線程之間傳遞數據

7.以下哪些是讀寫鎖（shared_mutex）的特點？

A.允許多個線程同時讀取數據

B.只允許一個線程寫入數據

C.讀寫鎖可以減少線程間的等待時間

D.讀寫鎖可以提高程序的并發性能

E.讀寫鎖是線程安全的

8.以下哪些是C++11中引入的并行算法？

A.std::for_each_n

B.std::transform

C.std::reduce

D.std::accumulate

E.std::sort

9.在C++中，以下哪些是線程池（thread_pool）的優點？

A.提高程序的性能

B.簡化線程管理

C.避免線程創建和銷毀的開銷

D.提高程序的穩定性

E.提高程序的響應速度

10.以下哪些是C++11中線程安全的隊列？

A.std::queue

B.std::deque

C.std::priority_queue

D.std::thread_local

E.std::mutex

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.在C++中，互斥鎖（mutex）可以防止多個線程同時訪問同一資源。（）

2.使用std::atomic可以保證在多線程環境中對共享數據的操作是原子的。（）

3.std::condition_variable可以用來阻塞一個或多個線程，直到某個條件成立。（）

4.在C++中，互斥鎖（mutex）和條件變量（condition_variable）是同一類對象。（）

5.在C++中，std::thread_local可以用來聲明線程局部變量，確保每個線程都有自己的變量副本。（）

6.讀寫鎖（shared_mutex）允許多個線程同時讀取數據，但只允許一個線程寫入數據。（）

7.在C++中，std::async函數可以用來異步執行函數，并返回一個future對象。（）

8.C++11中的并行算法默認是線程安全的，可以直接在多線程環境中使用。（）

9.在C++中，線程池（thread_pool）可以自動管理線程的創建和銷毀，提高程序的性能。（）

10.在C++中，std::atomic操作只能應用于基本數據類型，不能用于自定義類型。（）

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述C++11中引入的并發編程相關特性，并舉例說明其應用場景。

2.解釋互斥鎖（mutex）在并發編程中的作用，并說明互斥鎖如何避免競態條件。

3.描述條件變量（condition_variable）的工作原理，以及如何使用它來同步線程。

4.解釋原子操作（atomic）的概念，并說明它在多線程編程中的作用。

5.闡述線程池（thread_pool）的概念，以及它在并發編程中的應用。

6.比較互斥鎖（mutex）和讀寫鎖（shared_mutex）的區別，并說明在何種情況下應該使用讀寫鎖。

試卷答案如下

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.D

解析：C++11中引入的并發編程相關特性包括std::thread、std::mutex、std::atomic等，而std::vector是容器，不是并發特性。

2.A

解析：std::thread::start()用于啟動線程。

3.A

解析：互斥鎖（mutex）的常用操作是lock()和unlock()，try_lock()嘗試加鎖，而all_lock()不是互斥鎖的操作。

4.A

解析：條件變量的常用操作是wait()，用于等待條件成立，而notify()和notify_all()用于喚醒等待的線程。

5.A

解析：std::atomic<int>是原子類型，保證了操作的原子性。

6.A

解析：std::thread_local是C++11中引入的線程局部存儲關鍵字。

7.A

解析：std::shared_mutex是讀寫鎖，允許多個線程同時讀取，但寫入時只能有一個線程。

8.D

解析：std::async是C++11中引入的異步執行函數的函數，它返回一個future對象。

9.B

解析：std::thread_safe_queue是線程安全的隊列，它保證了多線程環境下的線程安全。

10.A

解析：std::async是C++11中引入的并行算法，它可以自動分配任務到多個線程。

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.ABC

解析：C++11中引入的并發編程支持包括std::thread、std::mutex、std::atomic等。

2.AB

解析：正確的線程創建方式包括使用lambda表達式或std::function。

3.ABCE

解析：互斥鎖（mutex）的類型包括std::mutex、std::recursive_mutex、std::shared_mutex、std::lock_guard和std::unique_lock。

4.ABCDE

解析：線程同步的機制包括互斥鎖、條件變量、future和promise、atomic操作和線程池。

5.ABC

解析：原子操作的基本類型包括int、char和bool。

6.ABC

解析：線程局部存儲（thread_local）的使用場景包括存儲獨立數據、避免全局變量線程安全問題、提高數據訪問效率。

7.ABCDE

解析：讀寫鎖（shared_mutex）的特點包括允許多個線程讀取、只允許一個線程寫入、減少線程等待時間、提高并發性能、線程安全。

8.ABCDE

解析：C++11中引入的并行算法包括std::for_each_n、std::transform、std::reduce、std::accumulate和std::sort。

9.ABCDE

解析：線程池（thread_pool）的優點包括提高性能、簡化線程管理、減少線程創建銷毀開銷、提高程序穩定性和響應速度。

10.ABC

解析：線程安全的隊列包括std::queue、std::deque和std::priority_queue。

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.√

2.√

3.√

4.×

解析：std::mutex和std::condition_variable不是同一類對象，它們是不同功能的概念。

5.√

6.√

7.√

8.√

9.√

10.×

解析：std::atomic操作可以應用于自定義類型，通過使用適當的原子類型包裝器或自定義原子類型。

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述C++11中引入的并發編程相關特性，并舉例說明其應用場景。

解析：C++11引入了std::thread、std::mutex、std::atomic等特性，用于支持多線程編程。例如，使用std::thread可以實現多線程下載文件，使用std::mutex保護共享數據避免競態條件。

2.解釋互斥鎖（mutex）在并發編程中的作用，并說明互斥鎖如何避免競態條件。

解析：互斥鎖（mutex）用于確保在同一時間只有一個線程可以訪問共享資源，從而避免競態條件。通過鎖定和解鎖互斥鎖，線程可以有序地訪問資源。

3.描述條件變量（condition_variable）的工作原理，以及如何使用它來同步線程。

解析：條件變量（condition_variable）允許線程在某個條件不滿足時等待，直到其他線程通知條件變量條件已經滿足。使用wait()函數使線程進入等待狀態，使用notify()或notify_all()喚醒等待的線程。

4.解釋原子操作（atomic）的概念，并說明它在多線程編程中的作用。

解析：原子操作（atomic）是一系列保證操作不可分割、無延遲的操作。在多線程編程中，原子操作可以確保多個線程對共享數據的操作不會