在CUDA头文件（.cuh）中使用常量内存时出现LNK2005错误

Question

我有一个CUDA头文件（.cuh），其中包含两个常量浮点数组。有两个文件包括此头文件，一个是尝试复制到此常量内存的CPP文件，另一个是尝试使用此常量内存的CUDA文件。所有三个文件都在应该编译成DLL的项目中。

我尝试用以下代码简化事情：

obj1.cuh

#pragma once

__constant__ float d_array1[5];
__constant__ float d_array2[5];

obj1.cu

#include "obj1.cuh"

//do random stuff
__global__ void kernel(float * d_array1, float * d_array2) {
  int id = threadIdx.x;
  float sum = d_array1[i] + d_array2[i];
}

ext.cpp

#include "obj1.cuh"

void function(float * array1, float * array2) {
  cudaMemcpyToSymbol(d_array1, array1, sizeof(float)*5);
  cudaMemcpyToSymbol(d_array2, array2, sizeof(float)*5);

  kernel<<<1,5>>>(d_array1,d_array2);
}

构建失败并输出以下错误信息：

1>ext.obj : error LNK2005: "float * d_array1" (?d_array1@@3PAMA) already defined in obj1.cu.obj
1>ext.obj : error LNK2005: "float * d_array2" (?d_array2@@3PAMA) already defined in obj1.cu.obj

在您询问之前，是的，我已经尝试使用包含保护而不是#pragma once，但仍然输出相同的错误。

obj1.cuh的包含保护版本

#ifndef CONSTANTARRAYS
#define CONSTANTARRAYS
__constant__ float d_array1[5];
__constant__ float d_array2[5];
#endif

- Jonny Pringle

Answer 1

问题就是链接器告诉你的那样：这些变量在多个翻译单元中被定义。

当预处理器包含头文件时，它会将头文件中的文本文字实质上粘贴到#include指令所在的位置，这意味着生成的两个目标文件都将具有这些变量的定义。

您应该做的是只在头文件中声明变量，然后在一个单一的源文件中定义它们。将定义更改为声明的最简单方法是在前面加上extern关键字。

#pragma once

extern __constant__ float d_array1[5];
extern __constant__ float d_array2[5];

然后，在一个单一的源文件中，您有旧的定义：

__constant__ float d_array1[5];
__constant__ float d_array2[5];

#pragma once或头文件包含保护可以防止同一翻译单元中多次包含头文件。

- Some programmer dude

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谢谢Joachim。但我不理解的是，当我只在.cu文件中定义了这两个数组时，为什么.cpp文件能够使用这个数组，而在那个文件中没有定义呢？例如，我可以在cudaMemcpyToSymbol函数中使用这些数组而不会出现错误。 - Jonny Pringle

@JonnyPringle 这就是头文件中的声明所用之处。 - Some programmer dude