C++17及更早版本下，如何实现基于值的可变参数模板（替代类型参数）？

嘿，这个需求太贴合实际了！其实C++11开始就支持非类型可变参数模板，正好能替代你现在用的宏，完全符合你的要求，我给你一步步拆解实现：

首先，核心思路是用C++17的auto...作为非类型可变模板参数——这正是你要的“基于值的可变参数”，不用依赖类型参数，所有参数都是编译期常量值。

基础实现：直接匹配你的Sample类需求 #

我们可以直接写出符合你例子的模板类：

#include <string>

template <class T, auto... Args>
class Sample {
public:
    T val() const {
        // 直接把模板参数传递给T的构造函数
        return T(Args...);
    }
};

现在来验证你的例子：

• Sample<std::string> a;：调用std::string()的默认构造，返回空字符串，完全符合你的预期；
• Sample<std::string, 4, 'a'> c;：调用std::string(4, 'a')，生成"aaaa"，完美匹配；

处理字符串字面量的小坑 #

这里有个需要注意的细节：你例子里的Sample<std::string, "foo"> b;直接写会报错——因为C17还不允许直接把字符串字面量作为非类型模板参数（这个特性要到C20才支持）。不过我们可以用一个简单的绕路方案：把字符串字面量定义成一个静态的constexpr字符数组：

// 定义一个具有外部链接的constexpr字符串数组
constexpr const char foo_str[] = "foo";
// 现在就可以正常使用了
Sample<std::string, foo_str> b;

这样b.val()就会返回"foo"，完全满足你的需求。

进阶扩展：更灵活的参数处理 #

如果你的需求不仅仅是把参数传给构造函数，而是要对参数做自定义处理（比如拼接不同类型的参数成字符串），C++17的折叠表达式可以帮你轻松实现：

#include <string>
#include <type_traits>

template <class T, auto... Args>
class Sample {
private:
    // 辅助函数：把单个模板参数转换成字符串
    template <auto Arg>
    std::string to_string() const {
        if constexpr (std::is_same_v<decltype(Arg), char>) {
            return std::string(1, Arg);
        } else if constexpr (std::is_integral_v<decltype(Arg)>) {
            return std::to_string(Arg);
        } else if constexpr (std::is_same_v<decltype(Arg), const char*>) {
            return std::string(Arg);
        }
        // 可以根据需要扩展更多类型的转换
    }
public:
    T val() const {
        if constexpr (std::is_same_v<T, std::string>) {
            std::string result;
            // C++17折叠表达式：依次拼接所有参数的字符串形式
            (result += to_string<Args>(), ...);
            return result;
        } else {
            // 非字符串类型还是直接调用构造函数
            return T(Args...);
        }
    }
};

比如Sample<std::string, 42, '!', "bar"> f;的val()会返回"42!bar"，非常灵活。

符合你的所有要求吗？ #

我们来核对一下：

• 完全没有用宏：纯模板实现，彻底摆脱预处理；
• 仅用C17特性：auto非类型参数、折叠表达式都是C17标准，没有用到更高版本的特性；
• 不需要构造函数传参：所有参数都是模板实例化时指定的，完全符合你“不用构造函数传递”的要求。

备注：内容来源于stack exchange，提问作者Thierry Lelegard