如何在变量超出作用域时重置多个变量？

你已经实现了单变量的栈式自动重置逻辑，现在要扩展到多变量版本，下面针对你的疑问逐一给出实现方案：

原单变量实现代码 #

template<typename T>
struct Context
{
    T savedValue;
    T& ref;
    Context(T& value) : savedValue(value), ref(value) {}

    ~Context()
    {
        ref = savedValue;
    }
};
#define CONCAT_(x,y) x##y
#define CONCAT(x,y) CONCAT_(x,y)
// __line__ to allow multiple
#define SAVE_CONTEXT(var) Context<decltype(var)> CONCAT(ctx, __LINE__)(var)   

1. 成员变量ref的类型 #

不能用单一的T&，因为要存储多个不同类型变量的引用，应该使用std::tuple<Ts&...>作为引用容器，这样可以保存任意数量、任意类型的变量引用。

2. 构造函数实现 #

构造函数需要接收所有待保存变量的引用，同时把每个变量的当前值存入savedValues（std::tuple<Ts...>类型），并把变量引用存入ref成员：

template<typename... Ts>
struct Context
{
    std::tuple<Ts...> savedValues;
    std::tuple<Ts&...> refs;

    // 构造函数：接收变量引用，保存原始值和引用
    Context(Ts&... vars) 
        : savedValues(vars...),  // 拷贝每个变量的当前值到savedValues
          refs(vars...)          // 保存每个变量的引用
    {}

3. 析构函数的重置逻辑 #

需要遍历tuple的每个元素，将savedValues中保存的原始值赋值给refs中对应的变量引用。利用C++14的std::index_sequence实现编译期遍历：

private:
    // 辅助函数：通过索引序列逐个赋值
    template<std::size_t... Is>
    void reset(std::index_sequence<Is...>)
    {
        // 折叠表达式：对每个索引Is，执行赋值操作
        (std::get<Is>(refs) = std::get<Is>(savedValues), ...);
    }

public:
    ~Context()
    {
        // 生成对应长度的索引序列，调用重置函数
        reset(std::index_sequence_for<Ts...>{});
    }
};

4. 宏定义编写 #

支持可变参数，同时生成唯一的实例名（避免同作用域内重复定义），模板会自动推导每个变量的类型：

#define CONCAT_(x,y) x##y
#define CONCAT(x,y) CONCAT_(x,y)
#define SAVE_CONTEXT(...) Context CONCAT(ctx, __LINE__)(__VA_ARGS__)

完整代码与使用示例 #

#include <tuple>
#include <utility> // 用于std::index_sequence
#include <string>

template<typename... Ts>
struct Context
{
    std::tuple<Ts...> savedValues;
    std::tuple<Ts&...> refs;

    Context(Ts&... vars) 
        : savedValues(vars...),
          refs(vars...)
    {}

private:
    template<std::size_t... Is>
    void reset(std::index_sequence<Is...>)
    {
        (std::get<Is>(refs) = std::get<Is>(savedValues), ...);
    }

public:
    ~Context()
    {
        reset(std::index_sequence_for<Ts...>{});
    }
};

#define CONCAT_(x,y) x##y
#define CONCAT(x,y) CONCAT_(x,y)
#define SAVE_CONTEXT(...) Context CONCAT(ctx, __LINE__)(__VA_ARGS__)

// 使用示例
int main()
{
    int a = 1;
    double b = 2.5;
    std::string c = "hello";

    {
        SAVE_CONTEXT(a, b, c); // 保存当前值
        a = 100;
        b = 3.14;
        c = "modified";
        // 此处变量已被修改
    }
    // 作用域退出后，a、b、c自动恢复为原始值：1, 2.5, "hello"
    return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user765269