编译时定义依赖类型的std::variant？宏能否生成模板实例构建variant容器？

1. 编译时定义依赖编译期类型的std::variant #

当所有依赖类型都在编译阶段确定时，有几种直接的实现方式：

• 显式列举类型：如果已知所有目标类型，直接将它们作为std::variant的模板参数，比如示例中的std::variant<decltype(foo1), decltype(foo2)>。
• 利用模板参数包：如果类型集合通过模板参数包传递，可以直接将参数包展开到std::variant中，例如using VariantType = std::variant<Ts...>。
• decltype批量获取：若所有实例变量在编译期已存在，通过decltype获取每个实例的类型，组合成std::variant的模板参数，新增实例时只需在列表中追加对应的decltype(fooN)即可。

2. 用宏或工具生成模板实例并维护variant容器 #

能否通过宏实现？ #

可以。宏作为预处理阶段的文本替换工具，完全支持将类型作为输入参数传递。我们可以编写宏来简化Foo实例的创建，再结合decltype自动获取类型，构建对应的std::variant和std::vector。

示例实现：

#include <memory>
#include <variant>
#include <vector>

template <typename... Ts>
class Foo
{
};

// 宏：快速创建Foo的shared_ptr实例
#define CREATE_FOO(var_name, ...) \
    auto var_name = std::make_shared<Foo<__VA_ARGS__>>()

int main()
{
    // 用宏生成多个不同参数的Foo实例
    CREATE_FOO(foo1, int, int, int);
    CREATE_FOO(foo2, int, int);
    CREATE_FOO(foo3, int); // 新增的第三个实例

    // 基于所有实例的类型构建variant和vector
    using FooVariant = std::variant<decltype(foo1), decltype(foo2), decltype(foo3)>;
    std::vector<FooVariant> objects;

    // 将实例加入容器
    objects.push_back(foo1);
    objects.push_back(foo2);
    objects.push_back(foo3);

    return 0;
}

扩展到更多实例（如foo3）是否可行？ #

完全可行。只要在std::variant的模板参数列表中，新增对应实例的decltype(fooN)即可，编译器会在编译阶段完成类型检查和容器类型的确定。

宏能否处理类型作为输入？ #

可以。宏本身不理解C++类型，但它会将传入的类型文本原样替换到代码中。比如CREATE_FOO(foo1, int, int, int)中，int作为文本参数被宏替换到Foo<__VA_ARGS__>中，最终生成合法的模板实例化代码。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Gizmo