在R包中使用C++ execution头文件，macOS平台CRAN构建是否会失败？

问题描述 #

我正在开发包含C代码的R包，想使用C标准库的<execution>头文件。目前CRAN默认采用C17，理论上应该可行，但Apple Clang还没实现这个头文件，而且macOS上的R包C代码会默认使用Apple工具链编译。我写了一段并行计算集合差的C++代码，请问这段代码会导致macOS平台的CRAN包构建失败吗？

我的C++代码 #

#include <RcppArmadillo.h>
#include <execution>
using namespace arma;

// [[Rcpp::export]]
vec setdiff(const vec& x, const vec& y) {
  vec xs = sort(x);
  vec ys = sort(y);

  std::vector<double> diff;
  std::set_difference(
    std::execution::par,
    xs.begin(), xs.end(), ys.begin(), ys.end(),
    std::inserter(diff, diff.begin()));

  return conv_to<vec>::from(diff);
}

/*** R
setdiff(1:10, 3)
*/

本地编译的临时解决方法 #

我自己的M1 Mac上，通过在~/.R/Makevars中添加以下内容指定使用g++-13而非Apple Clang，能成功编译：

CXX=/opt/homebrew/bin/g++-13
CXX17=/opt/homebrew/bin/g++-13

回答 #

这段代码肯定会导致macOS平台的CRAN包构建失败，原因如下：

• CRAN在macOS上的构建环境固定使用Apple官方的Clang工具链，而当前版本的Apple Clang并未实现C++17的<execution>头文件，编译时会直接抛出"头文件找不到"的错误。
• 你本地修改Makevars指定g++-13的方式只适用于个人开发环境，CRAN的自动化构建流程不会读取用户自定义的配置，完全按照默认规则使用Apple工具链编译。

可行的解决办法 #

1. 条件编译兼容串行版本
   通过编译器特性宏__cpp_lib_execution判断是否支持<execution>，支持就用并行版本，否则回退到普通串行的std::set_difference。修改后的代码如下：

   #include <RcppArmadillo.h>
   #ifdef __cpp_lib_execution
   #include <execution>
   #endif
   using namespace arma;
   
   // [[Rcpp::export]]
   vec setdiff(const vec& x, const vec& y) {
     vec xs = sort(x);
     vec ys = sort(y);
   
     std::vector<double> diff;
   #ifdef __cpp_lib_execution
     std::set_difference(
       std::execution::par,
       xs.begin(), xs.end(), ys.begin(), ys.end(),
       std::inserter(diff, diff.begin()));
   #else
     std::set_difference(
       xs.begin(), xs.end(), ys.begin(), ys.end(),
       std::inserter(diff, diff.begin()));
   #endif
   
     return conv_to<vec>::from(diff);
   }
   

2. 不推荐的方案：指定编译器要求
   你可以在包的DESCRIPTION文件中声明需要支持<execution>的编译器，但这会直接导致包在macOS平台无法通过CRAN的审核，不建议这么做。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Øystein S