C++模板类型可变时返回类型选择及代码实现优化问询

当函数需要返回不同模板实例化的对象（比如MyOtherClass<A>和MyOtherClass<B>属于完全不同的类型），常见的返回类型方案有三种：

• 多态基类指针/智能指针：给所有模板实例定义一个共同的非模板基类，返回指向该基类的智能指针（推荐用std::unique_ptr或std::shared_ptr管理内存），利用多态特性兼容不同实例。
• C++17 std::variant：直接返回包含所有可能模板实例的变体类型，类型安全，无需额外基类。
• std::any：类型擦除的通用容器，但访问时需要手动指定类型，安全性和可读性不如前两者，仅适合简单场景。

基于共同基类的实现方案 #

如果A、B、C继承自共同基类Base，你需要先给MyOtherClass定义一个非模板基类，让所有模板实例继承它，才能作为统一返回类型：

#include <memory>

// 定义MyOtherClass的公共基类
class MyOtherClassBase {
public:
    virtual ~MyOtherClassBase() = default; // 必须有虚析构，确保子类正确销毁
    // 可添加业务需要的纯虚接口，比如：
    // virtual void doSomething() = 0;
};

template<class MyTemplateClass>
class MyOtherClass : public MyOtherClassBase {
    // 原有类实现
};

class MyClass{
public: 
    // 返回智能指针指向基类
    std::unique_ptr<MyOtherClassBase> create(const std::string& input){
        if (input == "a"){
            return std::make_unique<MyOtherClass<A>>();
        }
        if (input == "b"){
            return std::make_unique<MyOtherClass<B>>();
        }
        return std::make_unique<MyOtherClass<C>>();
    }
};

注意：不能直接返回MyOtherClass<Base>，因为MyOtherClass<A>和MyOtherClass<Base>是完全不同的类型，无法隐式转换。

更优雅的无继承实现（C++17+） #

用std::variant直接封装所有可能的返回类型，无需额外基类，类型安全且代码更简洁：

#include <variant>

template<class MyTemplateClass>
class MyOtherClass{
    // 原有类实现
};

class MyClass{
public: 
    // 定义变体类型作为返回值
    using CreateResult = std::variant<MyOtherClass<A>, MyOtherClass<B>, MyOtherClass<C>>;
    
    CreateResult create(const std::string& input){
        if (input == "a"){
            return MyOtherClass<A>();
        }
        if (input == "b"){
            return MyOtherClass<B>();
        }
        return MyOtherClass<C>();
    }
};

后续访问返回值时，可通过std::visit处理不同类型的实例：

// 示例：处理create的返回值
auto result = MyClass{}.create("a");
std::visit([](auto&& obj) {
    // 根据obj的实际类型执行对应逻辑
}, result);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user1008636