为什么并行for循环中的循环变量必须是有符号的？

Question

我正在从在线教程和资源中学习OpenMP。我想使用parallel for循环来平方一个矩阵（将其与自身相乘）。在IBM编译器文档中，我发现“迭代变量必须是signed整数”的要求。GCC实现中也是如此吗？这是否规定在OpenMP标准中？如果是，这个要求有什么原因吗？

（尽管预期的维度远小于INT_MAX，但这会让我付出一些类型转换的代价。）

- Fred Foo

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这个问题被标记为重复问题，链接是这个，但是有一个区别，就是我特别关注GCC的OpenMP。 - Fred Foo

Answer 1

引用自为什么不允许使用无符号OpenMP索引变量？：

根据OpenMP 2.0 C/C++ API规范（pdf），第2.4.1节，这是for循环的限制之一。没有给出原因，但我认为这只是为了简化代码和编译器需要做出的假设，因为有特殊的代码来确保范围不会超过类型的最大值。

OpenMP 3.0显然也允许使用无符号类型，但我还没有看到它的作用。

简而言之，这是标准的一部分，下一个版本将允许使用无符号整数。

- Jacob

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我被困在GCC 4.3中，它实现了OpenMP 2.5。目前我将我的size_t转换为int。 - Fred Foo

Answer 2

这可能是原因之一。同一个文章指出：

• b, ub, incr 是循环不变的有符号整数表达式，并且
• exit_cond 的形式为：iv <= ub 或 iv < ub 或 iv >= ub 或 iv > ub（其中iv是您所问的迭代变量）

由于比较运算符与有符号ub变量进行比较，所以循环变量iv必须是带符号的，以避免出现有符号/无符号比较的问题。

- sharptooth

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+1的原因是知道事情为什么会变得这样总是很好的。 - pmg

为什么其他表达式必须“签名”呢？这就引出了一个问题。 - Fred Foo

嗯，那不是真正的原因。如果原因是，你必须要让边界和计数器具有相同的类型，包括符号。那个我可以接受。 - Jens Gustedt

Answer 3

根据OpenMP 3.0规范：http://www.openmp.org/mp-documents/spec30.pdf，对于可能是有符号或无符号整数类型的变量，请参见2.5.1循环结构。问题是给定的OpenMP实现是否符合最新规范。

- Alex F

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已被接受，因为在3.0中限制已被取消，所以一开始可能没有一个好的理由。 - Fred Foo

Answer 4

关于gcc的第一个问题，答案是否定的。似乎gcc很容易接受像以下这样的unsigned或size_t循环变量：

#pragma omp parallel for
for (size_t i = 0; i < N; ++i) {
  /* do it */
}

至少我的（gcc v 4.4 在64位ubuntu上）没有报错，并且做到了正确的事情。

- Jens Gustedt