MacOS、CMake 和 OpenMP

Posted 2023-02-19

【中文标题】MacOS、CMake 和 OpenMP

【英文标题】：MacOS, CMake and OpenMP

【发布时间】：2018-03-06 23:32:54

【问题描述】：

我正在使用来自 Homebrew 的最新 CMake (3.9.3) 以及来自 Brew 的 LLVM 5.0.0，因为这里的 Clang 支持 OpenMP。

这适用于带有 LLVM 5 的 CMake 3.8.2。

---

在我的CMakeLists.txt 我有

find_package( OpenMP )

后来我想做

if( OpenMP_CXX_FOUND )

但是 CMake 似乎没有接受 find_package 指令。

我使用 CMake 运行

cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug -DCMAKE_CXX_COMPILER=clang++ -DCMAKE_C_COMPILER=clang -DUSE_WERROR=ON

我检查了clang 和clang++ 正确指向/usr/local/opt/llvm/bin/clang 和/usr/local/opt/llvm/bin/clang++

我得到的只是这两行：

-- Could NOT find OpenMP_C (missing: OpenMP_C_FLAGS OpenMP_C_LIB_NAMES) (found version "1.0")
-- Could NOT find OpenMP_CXX (missing: OpenMP_CXX_FLAGS OpenMP_CXX_LIB_NAMES) (found version "1.0")

如果我自己设置OpenMP_C_FLAGS（使用-DOpenMP_C_FLAGS=-fopenmp=libomp），它会将错误更改为

-- Could NOT find OpenMP_C (missing: OpenMP_C_LIB_NAMES) (found version "3.1")

注意它改变了版本号，所以它一定是在找东西，对吧？

为了让它正常工作，我缺少什么？

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好吧，似乎在 CMake 提供的FindOpenMP.cmake 中，我们执行了一个try_compile，它默默地失败了（因为我们这样做了很多次，而且大多数都会失败，这是有道理的）。但是，使用 Clang 提供了一个 -Werror 标志，由于未使用的命令行参数而失败。因此我可以补充：

if(APPLE)
    if(CMAKE_C_COMPILER_ID STREQUAL "Clang")
        set(OpenMP_C_FLAG "-fopenmp=libomp -Wno-unused-command-line-argument")
    endif()
    if(CMAKE_CXX_COMPILER_ID STREQUAL "Clang")
        set(OpenMP_CXX_FLAG "-fopenmp=libomp -Wno-unused-command-line-argument")
    endif()
endif()

我的项目，因为我知道-fopenmp=libomp 将适用于这个 Clang。

这是正确的做法吗？

【问题讨论】：

是的，LGTM。从那时起，您可以使用imported targets 让您的生活更轻松。

【参考方案1】：

该消息基本上告诉您必须提供库的路径和库的名称。以下示例应该可以解决您的问题（另请参阅find_package(OpenMP)）。请注意，我使用命令“brew install llvm”进行 brew 安装。前四行只是为了完整性。

set(CMAKE_C_COMPILER "/usr/local/Cellar/llvm/5.0.1/bin/clang")
set(CMAKE_CXX_COMPILER "/usr/local/Cellar/llvm/5.0.1/bin/clang++")
set(OPENMP_LIBRARIES "/usr/local/Cellar/llvm/5.0.1/lib")
set(OPENMP_INCLUDES "/usr/local/Cellar/llvm/5.0.1/include")

OPTION (USE_OpenMP "Use OpenMP to enamble <omp.h>" ON)

# Find OpenMP
if(APPLE AND USE_OpenMP)
    if(CMAKE_C_COMPILER_ID MATCHES "Clang")
        set(OpenMP_C "$CMAKE_C_COMPILER")
        set(OpenMP_C_FLAGS "-fopenmp=libomp -Wno-unused-command-line-argument")
        set(OpenMP_C_LIB_NAMES "libomp" "libgomp" "libiomp5")
        set(OpenMP_libomp_LIBRARY $OpenMP_C_LIB_NAMES)
        set(OpenMP_libgomp_LIBRARY $OpenMP_C_LIB_NAMES)
        set(OpenMP_libiomp5_LIBRARY $OpenMP_C_LIB_NAMES)
    endif()
    if(CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang")
      set(OpenMP_CXX "$CMAKE_CXX_COMPILER")
      set(OpenMP_CXX_FLAGS "-fopenmp=libomp -Wno-unused-command-line-argument")
      set(OpenMP_CXX_LIB_NAMES "libomp" "libgomp" "libiomp5")
      set(OpenMP_libomp_LIBRARY $OpenMP_CXX_LIB_NAMES)
      set(OpenMP_libgomp_LIBRARY $OpenMP_CXX_LIB_NAMES)
      set(OpenMP_libiomp5_LIBRARY $OpenMP_CXX_LIB_NAMES)
    endif()
endif()

if(USE_OpenMP)
  find_package(OpenMP REQUIRED)
endif(USE_OpenMP)

if (OPENMP_FOUND)
    include_directories("$OPENMP_INCLUDES")
    link_directories("$OPENMP_LIBRARIES")
    set (CMAKE_C_FLAGS "$CMAKE_C_FLAGS $OpenMP_C_FLAGS")
    set (CMAKE_CXX_FLAGS "$CMAKE_CXX_FLAGS $OpenMP_CXX_FLAGS")
    # set (CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS "$CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS $OpenMP_EXE_LINKER_FLAGS")
endif(OPENMP_FOUND)

您可能想要设置例如set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS "$CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS -lpthread") 以便链接器自动检测适当的 pthread 库（请参阅 pthread 和 wiki）。

【参考方案2】：

显然，大小写很重要。对于一个不相关的项目，我可以让它工作

find_package ( OPENMP REQUIRED )

这不起作用：

find_package ( OpenMP REQUIRED )

使用该指令，无需手动设置所有其他标志。 cmake 3.13.2, clang-1000.11.45.5 (High Sierra)

【讨论】：

很遗憾，这对我没有用。

这消除了未找到包的错误，但现在不再找到目标 OpenMP::OpenMP_CXX。将其更改为全部大写没有帮助。

【参考方案3】：

可能是 CMake 版本的问题，我想出一个与 Franzi's 略有不同的解决方案。

我也在我的机器上使用brew install libomp。似乎OpenMP_CXX_FLAGS 用于编译项目源代码而不是编译 omp（标志存储在 omp 目标中，将由命令 target_link_libraries 填充）。

除此之外，OpenMP_CXX_LIB_NAMES 不应该有前缀lib，因为它会导致类似-llibomp not found 的错误，而应该使用-lomp。

我还注意到 CMAKE_C_COMPILER_ID 是 AppleClang 而不是 Clang 如果我将 project(playground) 放在 cmake_minimum_required 之后。反过来是Clang，很烦人，不知道为什么。

Xpreprocessor 在这里使用是因为 apple clang 不附带 OpenMP，并且该标志告诉编译器在其他地方寻找 pragma（预处理器扩展）。在我们的例子中，它是安装 libomp 的包含路径中的头文件。

cmake_minimum_required(VERSION 3.12)

project(playground)

if(APPLE)
    set(CMAKE_C_COMPILER clang)
    set(CMAKE_CXX_COMPILER clang++)

    if(CMAKE_C_COMPILER_ID MATCHES "Clang\$")
        set(OpenMP_C_FLAGS "-Xpreprocessor -fopenmp")
        set(OpenMP_C_LIB_NAMES "omp")
        set(OpenMP_omp_LIBRARY omp)
    endif()

    if(CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang\$")
        set(OpenMP_CXX_FLAGS "-Xpreprocessor -fopenmp")
        set(OpenMP_CXX_LIB_NAMES "omp")
        set(OpenMP_omp_LIBRARY omp)
    endif()

endif()

find_package(OpenMP REQUIRED)

add_executable(helloworld helloworld.cxx)
target_link_libraries(helloworld PRIVATE OpenMP::OpenMP_CXX)

这是我的helloworld

#include <cstdio>
#include <thread>
#include <sstream>

int main(void)

    #pragma omp parallel
    
      std::stringstream ss;
      ss << std::this_thread::get_id();
      printf("%s, Hello, world.\n", ss.str().c_str());
    

  return 0;

输出是，

0x700002dc8000, Hello, world.
0x10a17d5c0, Hello, world.
0x7000045d1000, Hello, world.
0x7000055d7000, Hello, world.
0x700005dda000, Hello, world.
0x7000035cb000, Hello, world.
0x7000065dd000, Hello, world.
0x700003dce000, Hello, world.
0x700007de6000, Hello, world.
0x700004dd4000, Hello, world.
0x7000075e3000, Hello, world.
0x700006de0000, Hello, world.

【讨论】：

整个 if(APPLE) 块是不必要的：CMake 可以检测 Apple Clang 和标准 Clang 的正确 OpenMP 选项。

这是唯一对我有用的解决方案。奇怪，在另一个项目中我不需要这样做，它发现 OpenMP 很好。然而，当我创建了一个小测试以查看是否可以始终使用 OpenMP 进行构建时，find_package() 再也找不到 OpenMP。 -DCMAKE_CXX_COMPILER 的参数相同，环境变量相同。

【参考方案4】：

使用最新版本的 CMake（3.18，不适用于 3.14）和全新安装的 MacOS（当然，安装了开发人员 CL 工具），brew install libomp 是使事情正常运行所需的唯一操作。

【讨论】：

你安装了 macOS BigSur 吗？

@nac001 是的，我做到了