C++编译期依赖注入需通过模板元编程等机制实现：一、模板参数推导注册与递归解析；二、类型栈拓扑排序与循环检测；三、非类型参数作用域管理；四、接口绑定与标签切换；五、特征探测条件注入。
如果您希望在 C++ 编译期完成依赖关系的自动解析与注入，而非依赖运行时反射或外部配置，则需借助模板元编程、可变参数模板、类型擦除与 SFINAE 等机制构建静态依赖图。以下是实现该架构的核心路径：
一、基于模板参数推导的依赖注册与解析
该方法利用类模板特化与函数模板重载，在编译期建立类型到构造器的映射表，通过依赖类型的嵌套声明触发递归实例化，从而推导出完整构造链。
1、定义全局依赖注册宏 DI_REGISTER(Type, Impl)，展开为特化模板结构体 di::provider<type></type>，其 get() 静态成员返回 Impl{}。
2、声明依赖注入入口模板 di::inject<t>::value</t>，其中 T 的构造函数参数类型被逐个提取，对每个参数类型 U 递归调用 di::inject<u>::value</u>。
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3、为无参类型提供偏特化 di::inject<u></u>，直接返回 U{}；为已注册类型提供全特化，调用对应 di::provider<u>::get()</u>。
二、依赖图拓扑排序与循环检测
为防止模板无限递归展开导致编译失败，需在编译期模拟有向图遍历，利用 std::tuple 类型列表与 std::is_same_v 实现路径记录与重复类型比对。
1、定义类型栈模板 di::type_stack<ts...></ts...>，支持 push_front<t></t> 与 contains<t></t> 编译期查询。
2、修改 di::inject<t stack></t> 模板，将当前类型 T 推入 Stack，并在递归解析每个构造参数前调用 Stack::contains<param>。
3、若检测到循环依赖，触发 static_assert(false, "Cyclic dependency detected: ...")，错误信息中拼接栈中类型名字符串字面量（通过 __PRETTY_FUNCTION__ 提取或 C++20 std::source_location 辅助）。
三、作用域感知的生命周期管理
通过模板非类型参数引入作用域标识符（如枚举值 di::scope::singleton 或 di::scope::transient），使同一类型在不同作用域下生成独立实例或共享单例。
1、将注入模板改为 di::inject<t scope stack></t>，其中 Scope 为非类型模板参数。
2、为 singleton 作用域特化 di::inject，在其内部使用 inline static 变量缓存首次构造结果，并通过 consteval 函数确保初始化发生在编译期可判定阶段。
3、为 transient 作用域保留原始构造逻辑，每次调用均生成新对象，不引入静态存储。
四、接口抽象与多实现切换支持
允许同一抽象接口绑定多个具体实现，并在编译期依据上下文选择目标实现，避免运行时虚函数开销。
1、定义接口绑定宏 DI_BIND_INTERFACE(Iface, Impl, Tag)，生成特化 di::binding<iface tag></iface>，其 type 别名为 Impl。
2、注入时指定标签：调用 di::inject<iface di::tag>>::value</iface>，触发匹配 di::binding<iface di::tag>></iface> 的查找。
3、未指定标签时默认使用空标签 di::tag，对应主实现；测试场景可定义 di::tag<mock></mock> 绑定桩实现，无需修改业务代码。
五、编译期配置驱动的条件注入
结合 std::is_detected_v 与自定义特征探测器，根据目标类型是否满足特定接口契约（如是否含 init() 成员），动态启用或跳过初始化步骤。
1、定义探测器 has_init_v<t></t>，使用 decltype(std::declval<t>().init())</t> 判断 init 是否可调用。
2、在 di::inject 特化中，对满足 has_init_v<t></t> 的类型，额外插入 .init() 调用表达式。
3、对不满足的类型，仅执行构造，不引入任何运行时分支或未定义行为。
