如何在C++预处理器中正确展开布尔表达式并固化结果？

问题背景 #

现有如下C++预处理器代码，无法正确展开布尔表达式：

#define EXPAND(x) x

#define SWITCH false
EXPAND(SWITCH || defined(_DEBUG))

需求：定义FLAG宏，使其等价于上述EXPAND(SWITCH || defined(_DEBUG))的展开结果，且后续修改SWITCH的值不会影响FLAG的最终取值。

实现方案 #

要让FLAG在定义时就完成所有宏展开和布尔表达式求值，需要通过两层宏展开强制预处理器在定义阶段完成计算，代码如下：

#define EVAL(expr) expr
#define EXPAND_AND_EVAL(expr) EVAL(expr)

#define SWITCH false
#define FLAG EXPAND_AND_EVAL(SWITCH || defined(_DEBUG))

原理说明 #

• 预处理器处理EXPAND_AND_EVAL(SWITCH || defined(_DEBUG))时，会先完全展开参数中的SWITCH和defined(_DEBUG)，得到具体的布尔表达式（比如false || 0或false || 1）。
• 随后将展开后的表达式传入EVAL，预处理器会直接计算该布尔表达式的结果，最终FLAG会被替换为0或1。后续修改SWITCH的定义，不会再改变FLAG的取值。

效果验证 #

• 若未定义_DEBUG，FLAG会被预处理器替换为0；
• 若定义了_DEBUG，FLAG会被替换为1；
• 之后即使修改#define SWITCH true，FLAG的取值也不会发生变化。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bers