使用nvcc (CUDA)编译Eigen库

Question

我尝试使用nvcc（CUDA 5.0 RC）编译以下程序（main.cu）：

#include <Eigen/Core>
#include <iostream>

int main( int argc, char** argv )
{
    std::cout << "Pure CUDA" << std::endl;
}

很不幸，我得到了一堆警告和错误，只能用nvcc而不是Microsoft编译器来解释。

这个假设对吗？是否有办法使用nvcc编译Eigen？（我实际上不想将Eigen矩阵传输到GPU，只是访问它们的成员）

如果不能使用nvcc编译Eigen，是否有一个关于巧妙分离主机和设备代码的不错指南/教程？

我正在使用CUDA 5.0 RC、Visual Studio 2008、Eigen 3.0.5。为了编译.cu文件，我既使用了CUDA中包含的规则文件，也使用了由CMake生成的自定义构建步骤。使用CUDA规则文件时，我将构建目标定向到计算能力3.0。

感谢您的建议。

附注：如果我使用主机编译器编译相同的代码，它可以完美地工作。

- GeorgT

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nvcc并不是一个完整的C++编译器，所以如果它无法编译Eigen，我不会感到惊讶。如果您只在CPU上以正常方式使用Eigen数据类型，则可以使用nvcc将使用CUDA的所有内容单独编译，然后将其链接到实际程序中，该程序是使用您选择的C++编译器编译的。至少在GCC中可以工作，我不知道Visual Studio，但不知道为什么它不应该工作（除了它是微软...）。 - leftaroundabout

我想将代码中要移植到CUDA的部分使用Eigen。虽然不是很多，但我希望有一个好的解决方案...特别是我想隐藏浮点指针的复制和相关操作。 - GeorgT

如果你想隐藏那种东西，你必须自己包装句柄。我真的看不出你在代码的哪个部分需要Eigen的哪些部分；我会让它变得非常简单，只处理CUDA和适当的CPU C++之间提供接口，然后在安全的高级C++中编写所有有趣的东西。（这在我的这个项目中效果非常好，虽然规模比较小，但可能与你想要的非常相似。） - leftaroundabout

ArrayFire是一个相当接近Eigen的实现。在这里可以看到ArrayFire与Eigen的基准测试结果：http://www.accelereyes.com/products/benchmarks_arrayfire（我知道这一点，因为我曾在Eigen和ArrayFire上工作过）。 - arrayfire

你能提供一些你看到的错误吗？如果Eigen使用C++11，那么nvcc可能不支持。然而，对于任何不太前沿的C++，nvcc应该可以处理得很好——它会将C++主机代码传递给主机编译器。 - harrism

Answer 1

NVCC调用普通主机编译器之前会进行一些预处理，因此很可能NVCC无法正确解析Eigen代码（特别是如果它使用C++11功能，但你说VS2008可以工作，这不太可能）。

我通常建议将设备代码和包装器分离到.cu文件中，并将应用程序的其余部分保留在正常的.c/.cpp文件中，由主机编译器直接处理。请参见this answer以获取有关在VS2008中设置此项的一些提示。

- Tom

Answer 2

从Eigen 3.3版本开始，nvcc（7.5）可以成功地将Eigen代码传递给cl（MSVC 2013）（几乎？）正确。例如，以下代码仅产生11个警告：

#include <Eigen/Core>
#include <iostream>

int main()
{
    std::cout << "Hello Eigen\t";
    std::cout << EIGEN_WORLD_VERSION << "." << EIGEN_MAJOR_VERSION << "." << EIGEN_MINOR_VERSION << "\n";
    std::cout << "Hello nvcc\t";
    std::cout << __CUDACC_VER_MAJOR__ << "." << __CUDACC_VER_MINOR__ << "." << __CUDACC_VER_BUILD__ << "\n";
    return 0;
}

按预期输出（Eigen 3.3rc1）：

Hello Eigen 3.2.94
Hello nvcc 7.5.17

但是有一长串警告（如果您真的想看，请参见历史记录）。

更新：

不幸的是，使用CUDA 8.0＆VS2015（同时使用Eigen 3.2.9和Eigen 3.3rc1）再次导致编译错误：

"operator=" has already been declared in the current scope eigen\src\Core\Block.h 111
"operator=" has already been declared in the current scope eigen\src\Core\Ref.h 89

就差一步了...

更新2：

这已在提交中得到修复 59db051 并可通过使用开发分支或等待v3.3（或3.3rc2）来获得。

- Avi Ginsburg

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你是否已经成功运行了使用Eigen:: Vector3d等的内核？我还没在任何地方找到过，也未能实现可行的最小工作示例。 - GPMueller

@GMueller，我个人没有尝试过，但我也没有必要。我的问题更像是OP的问题。发表一下你尝试过的内容，我相信会有人能够帮助你解决问题。 - Avi Ginsburg

Answer 3

看起来 Eigen 的核心贡献者之一正在将其移植以与CUDA兼容。这个想法是从内核代码中调用它。

- alexbw