C++:是否可以编写一个函数，将不同类型的元素附加到变体数组中?

我正在尝试编写一个函数，例如，它将采用：

std::array<std::variant<int, std::string_view>, 4>

和double d，然后返回：

std::array<std::variant<int, std::string_view, double>, 5>

将d附加到数组的末尾，但到目前为止，我在实现中遇到了一些非常奇怪的行为。

现在，我有一个Variant_Monoid(带有二进制操作concatenate(来处理扩展std::variant类型，这似乎工作正常：

struct Variant_Monoid {
using zero = std::monostate;
template <typename T, typename... Args>
struct [[maybe_unused]] concatenate;
template <typename... Args0, typename... Args1>
struct concatenate<std::variant<Args0...>, std::variant<Args1...>> {
using type = std::variant<Args0..., Args1...>;
};
// Convenience method to concatenate types without having to wrap them into a variant first.
template<typename... Args0, typename... Args1>
struct concatenate<std::variant<Args0...>, Args1...> {
using type = std::variant<Args0..., Args1...>;
};
};

然后我有这个，其中的想法是遍历现有数组，尝试将类型从旧变体扩展到新变体，然后附加新元素：

template<size_t N, typename T, typename S>
constexpr std::array<typename Variant_Monoid::concatenate<T, S>::type, N + 1> append_element_with_type(const std::array<T, N> &a, const S &s) {
return append_element_with_type_aux(a, s, std::make_index_sequence<N>{});
}

委托给此函数：

template<size_t N, typename T, typename S, size_t... Indices>
constexpr std::array<typename Variant_Monoid::concatenate<T, S>::type, N + 1>
append_element_with_type_aux(const std::array<T, N> &a,
const S &s, std::index_sequence<Indices...>) noexcept {
return {{std::visit([](auto &&t) { return t; }, a[Indices])..., s}};
}

但是，此函数的行为无处不在。在某些情况下(通常是一系列调用中的第一个调用(，它似乎工作正常。例如：

constexpr std::array<std::variant<Variant_Monoid::zero>, 0> s0{};
constexpr std::array<std::variant<Variant_Monoid::zero, int>, 1> s1 = append_element_with_type(s0, 1);

但是，如果我接下来尝试此操作，编译器不仅抱怨表达式未constexpr，而且无法使用一连串无法破译的 STL 消息进行编译：

auto s2 = append_element_with_type(s1, 3.14159);

同样，这似乎可以毫无问题地工作：

constexpr std::array<std::variant<std::string_view>, 3> to_extend = {{"Hello", "there", "world"}};
constexpr std::array<std::variant<std::string_view, int>, 4> extended = append_element_with_type(to_extend, 5);

然后，这又失败了，并出现类似的编译错误，并再次声称表达式未constexpr：

constexpr std::array<std::variant<std::string_view, int, double>, 5> prepended = append_element_with_type(extended, 3.14);

任何建议/帮助将不胜感激。我对模板元编程仍然相当陌生，只是为了了解更多信息而四处玩耍。