带有 std::execution::par_unseq 的 std::for_each 不能在 GCC 上工作，但可以在 MSVC 上工作答案

【问题标题】：std::for_each with std::execution::par_unseq not working on GCC but working with MSVC带有 std::execution::par_unseq 的 std::for_each 不能在 GCC 上工作，但可以在 MSVC 上工作
【发布时间】：2021-04-06 07:41:40
【问题描述】：

我想并行化一个 for 循环，发现了 std::for_each 以及它的 execution policies。令人惊讶的是它在使用GCC 时没有并行化：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <execution>
#include <chrono>
#include <thread>
#include <random>

int main() {
    std::vector<int> foo;
    foo.reserve(1000);
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        foo.push_back(i);
    }

    std::for_each(std::execution::par_unseq,
                  foo.begin(), foo.end(),
                  [](auto &&item) {
                      std::cout << item << std::endl;
                      std::random_device dev;
                      std::mt19937 rng(dev());
                      std::uniform_int_distribution<std::mt19937::result_type> dist6(10, 100);
                      std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(dist6(rng)));
                      std::cout << "Thread ID: " << std::this_thread::get_id() << std::endl;
                  });
}

此代码仍按顺序运行。

使用MSVC，代码被并行化并且完成得更快。

GCC:

$ gcc --version
gcc (Ubuntu 10.1.0-2ubuntu1~18.04) 10.1.0
Copyright (C) 2020 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

MSVC:

>cl.exe
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.27.29112 for x86
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

usage: cl [ option... ] filename... [ /link linkoption... ]

CMakeLists.txt:

cmake_minimum_required(VERSION 3.17)
project(ParallelTesting)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 20)

add_executable(ParallelTesting main.cpp)

我还需要做些什么来启用GCC 的并行化吗？

ldd 我的二进制输出：

$ ldd my_binary
    linux-vdso.so.1 (0x00007ffe9e6b9000)
    libdl.so.2 => /lib/x86_64-linux-gnu/libdl.so.2 (0x00007f79efaa0000)
    libpthread.so.0 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0 (0x00007f79ef881000)
    libstdc++.so.6 => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6 (0x00007f79ef4ad000)
    libgcc_s.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1 (0x00007f79ef295000)
    libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f79eeea4000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f79f041a000)
    libm.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6 (0x00007f79eeb06000)

二进制整体的debug 和release 版本具有相同的ldd 输出。

【问题讨论】：

您是否尝试过更改 GCC 的优化级别？我对 cppreference 文档的阅读表明，当指定 par_unseq 时，允许并行化，而不是必需的。
Libstdc++（可能被您的 GCC 使用）没有自己的并行算法版本。相反，它使用英特尔 TBB 作为后端。 TBB 是否与您的计划相关联？ Libstdc++ 也可以配置为使用串行后端，有关更多详细信息，请查看此处：github.com/gcc-mirror/gcc/blob/master/libstdc%2B%2B-v3/include/…。
@Dr.Watson：使用完全优化进行编译也无济于事。丹尼尔，我使用的是“常规”GCC 10 版本，所以我不确定它是如何具体配置的，以及TBB 是否与它相关联。我将二进制文件的ldd 输出添加到问题中以供进一步调查。
@BullyWiiPlaza，我认为丹尼尔的想法是正确的。 cppreference 库功能支持page 表明GCC 仅在使用-ltbb 编译时支持Parallelism TS。因此，您需要在项目中的某个位置使用 tbb 库，然后您需要 add_library 和 target_link_libraries，就像任何其他库一样。
sudo apt-get install libtbb-dev 然后链接-ltbb，否则你会得到未定义的符号。

标签： c++ gcc visual-c++ parallel-processing c++20

【解决方案1】：

我首先将我的WSL Ubuntu 发行版从版本18.04 升级到20.04 解决了这个问题，因为在运行sudo apt install gcc libtbb-dev 安装TBB 之后我仍然收到以下错误： #error Intel(R) Threading Building Blocks 2018 is required; older versions are not supported. 这是因为TBB 太旧了。

现在安装了TBB 2002.1-2，它按预期工作：

$ sudo apt install libtbb-dev
[sudo] password for ubuntu:
Reading package lists... Done
Building dependency tree
Reading state information... Done
libtbb-dev is already the newest version (2020.1-2).
0 upgraded, 0 newly installed, 0 to remove and 10 not upgraded.

This的回答很好地描述了所有细节。

由于我使用的是CMake，因此我还必须将以下行添加到我的CMakeLists.txt：

# Link against the dependency of Intel TBB (for parallel C++17 algorithms)
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} tbb)

【讨论】：