Как уменьшить код реализации множества классов-оболочек?

Если вы отбросите наследование в оболочке, вы можете сделать что-то вроде следующего, чтобы разложить все оболочки на множители:

template <typename T>
class Wrapper
{
private:
   std::weak_ptr<T> m;
public:
   Wrapper() = delete;
   Wrapper(const std::weak_ptr<T> & w) : m(w) {}

   auto operator -> () /* const */
   {
       if (auto sp = m.lock())
       {
           return sp;
       }
       else
       {
            throw std::runtime_error("object is not loaded in the lib.");
       }
   }
};

Лучшее, что вы можете сделать, не прибегая к макросам (которые здесь также не помогут, для полного решения вашей проблемы нам понадобится какое-то статическое отражение), это исправить эти повторения:

if (auto sp = mC1.lock())
{
    sp->method1_C1();
}
else
{
     throw std::Exception("object C1 is not loaded in the lib.");
}

То, что я вижу, вы можете легко уменьшить до функции шаблона, подобной этой:

template<class T, class R, class... Args>
R call_or_throw(const std::weak_ptr<T>& ptr, const std::string& error, R (T::*fun)(Args...), Args... args) {
    if (auto sp = ptr.lock()) 
    {
        return std::invoke(fun, *sp, args...);
    }
    else 
    {
        throw std::runtime_error(error.c_str());
    }
}

Чем вы можете использовать его так:

int method1_C1(int x)
{
    return call_or_throw(mC1, "object C1 is not loaded in the lib.", &C1::method1_C1, x);
}

void method2_C1(double y)
{
    return call_or_throw(mC1, "object C1 is not loaded in the lib.", &C1::method2_C1, y);
}

Из него даже можно сделать макрос.

Использование интеллектуальных указателей для узлов дерева/графа далеко не идеально. Деструкторы узлов дерева уничтожают интеллектуальные указатели на дочерние узлы, а те, в свою очередь, вызывают деструкторы дочерних узлов, что приводит к рекурсии, которая может переполнить стек, когда деревья глубокие или доступный размер стека мал.

Альтернативный дизайн — иметь класс дерева, который управляет временем жизни своих узлов и использует простые указатели, а-ля std::map. И есть правило, согласно которому удаление узла делает недействительными указатели и ссылки на удаленное поддерево.

Такая конструкция проста, надежна и наиболее эффективна во время выполнения.