OpenMP与C++：模板函数中并行化Lambda引发内部编译器错误

我编写了一段调用模板函数的代码，该函数定义并调用Lambda。尝试用OpenMP自定义归约并行化这个Lambda时，触发了内部编译器错误。我使用的是zsh shell下的gcc（版本12.2.1 20230201）。

最小可复现示例（MWE） #

#include <iostream>

template <class T>
T add(std::size_t const &maxs) {
  auto step = [&](auto const &maxs) {
    T a = T(0);
#pragma omp declare reduction(MyRed:T                                     \
                              : omp_out += omp_in)                             \
    initializer(omp_priv(omp_orig))
#pragma omp parallel for schedule(dynamic, 10) reduction(MyRed : a)
    for (std::size_t s = 0; s <= maxs; ++s) {
      a += T(1);
    }
    return a;
  };

  return step(maxs);
}

int main() {
  auto a = add<double>(100);

  std::cout << "a=" << a << std::endl;
}

编译器在第6行报错：#pragma omp declare reduction(MyRed:double。

已知当add()不是模板函数、OpenMP指令不在Lambda中，或是Lambda没有参数时，编译可以正常通过。

我的疑问：
我认为这是编译器Bug并已上报，但想确认错误是否由我的代码问题导致？如果不是，有没有办法保留现有代码结构（main调用模板函数、模板函数调用并行化Lambda）并让编译器正确处理？

1. 代码本身无问题 #

你的代码符合C++和OpenMP的语法规范，这个内部编译器错误确实是GCC的Bug导致的，和你的代码写法无关。

2. 保留现有结构的解决方案 #

可以通过以下两种方式绕过这个Bug，同时保留你需要的代码结构：

方案一：将自定义归约移到Lambda外部

把#pragma omp declare reduction移到模板函数add内部、Lambda定义之前，这样编译器能正确识别模板参数T：

#include <iostream>

template <class T>
T add(std::size_t const &maxs) {
#pragma omp declare reduction(MyRed:T                                     \
                              : omp_out += omp_in)                             \
    initializer(omp_priv(omp_orig))
  auto step = [&](auto const &maxs) {
    T a = T(0);
#pragma omp parallel for schedule(dynamic, 10) reduction(MyRed : a)
    for (std::size_t s = 0; s <= maxs; ++s) {
      a += T(1);
    }
    return a;
  };

  return step(maxs);
}

int main() {
  auto a = add<double>(100);

  std::cout << "a=" << a << std::endl;
}

方案二：使用OpenMP内置归约（如果适用）

如果你的归约操作是简单的加法，可以直接用OpenMP内置的+归约，省去自定义归约的步骤，这样也能避开Bug：

#include <iostream>

template <class T>
T add(std::size_t const &maxs) {
  auto step = [&](auto const &maxs) {
    T a = T(0);
#pragma omp parallel for schedule(dynamic, 10) reduction(+: a)
    for (std::size_t s = 0; s <= maxs; ++s) {
      a += T(1);
    }
    return a;
  };

  return step(maxs);
}

int main() {
  auto a = add<double>(100);

  std::cout << "a=" << a << std::endl;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者SirVivor