nvcc使用__gnu_parallel::sort()报cmath重定义错误如何解决

当前使用环境如下：

• 操作系统：Ubuntu 16.04
• 编译工具链：NVCC 7.5、GCC 5.4.0

待编译的testFile.cu代码如下：

#include <math.h>
#include <parallel/algorithm>
void main(){
    
      <some work is beeing donbe here>

      __gnu_parallel::sort(vector.begin(),vector.end(),<comparator function>);
}

编译时出现如下重定义报错：

/usr/include/c++/5/tr1/cmath(424): error: function "acosh(float)" has already been defined
/usr/include/c++/5/tr1/cmath(442): error: function "asinh(float)" has already been defined
/usr/include/c++/5/tr1/cmath(461): error: function "atanh(float)" has already been defined
/usr/include/c++/5/tr1/cmath(477): error: function "cbrt(float)" has already been defined
/usr/include/c++/5/tr1/cmath(495): error: function "copysign(float, float)" has already been defined
/usr/include/c++/5/tr1/cmath(516): error: function "erf(float)" has already been defined
/usr/include/c++/5/tr1/cmath(532): error: function "erfc(float)" has already been defined
/usr/include/c++/5/tr1/cmath(550): error: function "exp2(float)" has already been defined
/usr/include/c++/5/tr1/cmath(566): error: function "expm1(float)" has already been defined
/usr/include/c++/5/tr1/cmath(608): error: function "fdim(float, float)" has already been defined

目标是在NVCC编译环境下正常调用__gnu_parallel::sort()。

NVCC 7.5对GCC 5的TR1数学库头文件兼容性存在缺陷：<parallel/algorithm>会引入<tr1/cmath>头文件，和提前引入的<math.h>中声明的C99浮点数学函数产生重定义冲突。

有两种可行方案，优先选择第二种，稳定性更高：

• 方案1：快速修复（单文件编译可用）
  调整头文件包含顺序，将<parallel/algorithm>放在所有标准库头文件的最前面，同时编译时添加宏定义关闭GCC TR1数学库的C99函数声明，避免重定义。
  调整后的代码头文件部分：

  // 优先包含parallel/algorithm
  #include <parallel/algorithm>
  #include <math.h>
  // 其余头文件
  int main(){ // 注意标准C++中main函数返回值类型应为int，不要写void main
      // 业务逻辑
      __gnu_parallel::sort(vector.begin(),vector.end(),<comparator function>);
      return 0;
  }
  

  对应编译命令：

  nvcc testFile.cu -o test -D_GLIBCXX_USE_C99_MATH_TR1=0 -Xcompiler -fopenmp -O3
  

  注意__gnu_parallel::sort依赖OpenMP，必须加-fopenmp编译选项才能启用多线程。

• 方案2：分离编译（推荐，无兼容性隐患）
  NVCC本身对GNU专属的并行扩展头文件解析支持有限，最稳妥的方式是把CPU端的并行排序逻辑和CUDA设备端代码拆分，分别用GCC和NVCC编译后再链接，彻底规避头文件解析冲突。

  1. 新建sort_wrapper.cpp存放CPU端并行排序逻辑：

  #include <vector>
  #include <parallel/algorithm>
  // 此处替换为你实际使用的元素类型和比较器类型
  void parallel_sort(std::vector<YourDataType>& vec, YourComparator cmp) {
      __gnu_parallel::sort(vec.begin(), vec.end(), cmp);
  }
  

  2. 修改testFile.cu，移除<parallel/algorithm>头文件，声明外部排序函数：

  #include <math.h>
  #include <vector>
  // 声明外部实现的并行排序函数
  void parallel_sort(std::vector<YourDataType>& vec, YourComparator cmp);
  
  int main(){
      // 其余业务逻辑、CUDA核调用逻辑
      parallel_sort(your_vector, your_comparator);
      return 0;
  }
  

  3. 分两步编译后链接：

  # 用GCC编译CPU端并行排序代码
  g++ -c sort_wrapper.cpp -o sort_wrapper.o -O3 -fopenmp
  # 用NVCC编译CUDA代码，链接CPU端目标文件
  nvcc testFile.cu sort_wrapper.o -o test -O3 -Xcompiler -fopenmp
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ankur Ghoshal