GCC C++20模式下获取Boost float128最大值编译报错问题

问题代码 #

#include <limits>
#include <boost/multiprecision/float128.hpp>

namespace bm = boost::multiprecision;

int main()
{
  auto const m = std::numeric_limits<bm::float128>::max();
}

编译命令及错误输出 #

hekto@ubuntu:~$ g++ -std=c++20 test.cpp
In file included from test.cpp:2:
/usr/include/boost/multiprecision/float128.hpp: In instantiation of ‘static std::numeric_limits<boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::float128_backend, ExpressionTemplates> >::number_type std::numeric_limits<boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::float128_backend, ExpressionTemplates> >::max() [with boost::multiprecision::expression_template_option ExpressionTemplates = boost::multiprecision::et_off; std::numeric_limits<boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::float128_backend, ExpressionTemplates> >::number_type = boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::float128_backend, boost::multiprecision::et_off>]’:
test.cpp:8:53:   required from here
/usr/include/boost/multiprecision/float128.hpp:728:55: error: could not convert ‘boost::multiprecision::quad_constants::quad_max’ from ‘const __float128’ to ‘std::numeric_limits<boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::float128_backend, boost::multiprecision::et_off> >::number_type’ {aka ‘boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::backends::float128_backend, boost::multiprecision::et_off>’}
  728 |    static number_type (max)() BOOST_NOEXCEPT { return BOOST_MP_QUAD_MAX; }
      |                                                       ^~~~~~~~~~~~~~~~~
      |                                                       |
      |                                                       const __float128

错误原因 #

这是Boost 1.71.0版本的float128组件在C++20标准下的兼容性问题：

• C++20之前，boost::multiprecision::float128（本质是boost::multiprecision::number<float128_backend>）支持从原生__float128类型的隐式转换；
• 但C20标准收紧了隐式转换规则，同时Boost 1.71.0的float128_backend实现中，std::numeric_limits特化的max()方法直接返回__float128类型的常量BOOST_MP_QUAD_MAX，C20下不再允许这种隐式转换到boost::multiprecision::number<float128_backend>类型，导致编译失败；
• 你的g++ 10.3.0对C++20标准的实现已经包含了这些转换规则的收紧，进一步触发了该问题。

环境信息：Xubuntu 20.04.4 LTS；g++ (Ubuntu 10.3.0-1ubuntu1~20.04) 10.3.0；Boost版本1.71.0。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者HEKTO