Question

我正在使用一些c ++ / CUDA代码，这些代码充分利用了类和函数的模板。我们主要使用CUDA 9.0和9.1，其中所有内容均可编译并运行良好。但是，在较新版本的CUDA（特别是9.2和10）上，编译失败。

经过进一步调查，似乎尝试使用CUDA版本9.2.88及更高版本完全编译相同的代码将失败，而对于CUDA版本8至9.1.85，则代码可以正确编译并运行。

有问题的代码的最小示例可以编写如下：

#include <iostream>

template<typename Pt>
using Link_force = void(Pt* x, Pt* y);

template<typename Pt>
__device__ void linear_force(Pt* x, Pt* y)
{
    *x += *y;
}

template<typename Pt, Link_force<Pt> force>
__global__ void link(Pt* x, Pt* y)
{
    force(x, y);
}

template<typename Pt = float, Link_force<Pt> force = linear_force<Pt>>
void apply_forces(Pt* x, Pt* y)
{
    link<Pt, force><<<1, 1, 0>>>(x, y);
}

int main(int argc, const char* argv[])    
{
    float *x, *y;

    cudaMallocManaged(&x, sizeof(float));
    cudaMallocManaged(&y, sizeof(float));

    *x = 0.0f;
    *y = 42.0f;

    std::cout << "Pre :: x = " << *x << ", y = " << *y << '\n';

    apply_forces(x, y);

    cudaDeviceSynchronize();
    std::cout << "Post :: x = " << *x << ", y = " << *y << '\n';

    return 0;
}

如果我使用nvcc进行编译，如下所示，最终结果是来自ptxas的错误：

$ nvcc --verbose -std=c++11 -arch=sm_61 minimal_example.cu 
#$ _SPACE_= 
#$ _CUDART_=cudart
#$ _HERE_=/usr/local/cuda-9.2/bin
#$ _THERE_=/usr/local/cuda-9.2/bin
#$ _TARGET_SIZE_=
#$ _TARGET_DIR_=
#$ _TARGET_SIZE_=64
#$ TOP=/usr/local/cuda-9.2/bin/..
#$ NVVMIR_LIBRARY_DIR=/usr/local/cuda-9.2/bin/../nvvm/libdevice
#$ LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/cuda-9.2/bin/../lib:/usr/local/cuda-9.2/lib64:
#$ PATH=/usr/local/cuda-9.2/bin/../nvvm/bin:/usr/local/cuda-9.2/bin:/usr/local/cuda-9.2/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin
#$ INCLUDES="-I/usr/local/cuda-9.2/bin/..//include"  
#$ LIBRARIES=  "-L/usr/local/cuda-9.2/bin/..//lib64/stubs" "-L/usr/local/cuda-9.2/bin/..//lib64"
#$ CUDAFE_FLAGS=
#$ PTXAS_FLAGS=
#$ gcc -std=c++11 -D__CUDA_ARCH__=610 -E -x c++  -DCUDA_DOUBLE_MATH_FUNCTIONS -D__CUDACC__ -D__NVCC__  "-I/usr/local/cuda-9.2/bin/..//include"   -D"__CUDACC_VER_BUILD__=148" -D"__CUDACC_VER_MINOR__=2" -D"__CUDACC_VER_MAJOR__=9" -include "cuda_runtime.h" -m64 "minimal_example.cu" > "/tmp/tmpxft_0000119e_00000000-8_minimal_example.cpp1.ii" 
#$ cicc --c++11 --gnu_version=70300 --allow_managed   -arch compute_61 -m64 -ftz=0 -prec_div=1 -prec_sqrt=1 -fmad=1 --include_file_name "tmpxft_0000119e_00000000-2_minimal_example.fatbin.c" -tused -nvvmir-library "/usr/local/cuda-9.2/bin/../nvvm/libdevice/libdevice.10.bc" --gen_module_id_file --module_id_file_name "/tmp/tmpxft_0000119e_00000000-3_minimal_example.module_id" --orig_src_file_name "minimal_example.cu" --gen_c_file_name "/tmp/tmpxft_0000119e_00000000-5_minimal_example.cudafe1.c" --stub_file_name "/tmp/tmpxft_0000119e_00000000-5_minimal_example.cudafe1.stub.c" --gen_device_file_name "/tmp/tmpxft_0000119e_00000000-5_minimal_example.cudafe1.gpu"  "/tmp/tmpxft_0000119e_00000000-8_minimal_example.cpp1.ii" -o "/tmp/tmpxft_0000119e_00000000-5_minimal_example.ptx"
#$ ptxas -arch=sm_61 -m64  "/tmp/tmpxft_0000119e_00000000-5_minimal_example.ptx"  -o "/tmp/tmpxft_0000119e_00000000-9_minimal_example.sm_61.cubin" 
ptxas fatal   : Unresolved extern function '_Z12linear_forceIfEvPT_S1_'
# --error 0xff --

据我所知，错误仅在Link_force<Pt> force = linear_force<Pt>的模板定义中使用默认模板参数apply_forces时发生。例如，在main中明确指定模板参数

apply_forces<float, linear_force>(x, y);

我们称之为apply_forces的地方将导致所有内容正确编译和运行，就像通过其他任何方式显式定义模板参数一样。

nvcc工具链是否可能有问题？我没有在CUDA发行说明中发现任何可能是罪魁祸首的变化，所以我有些困惑。

由于这可以使用较旧版本的nvcc，现在却不能使用，我不知道这是否实际上是对模板默认参数的非法使用？（也许专门与CUDA功能结合使用？）

Answer 1

这是CUDA 9.2和10.0中的错误，正在修复。感谢您指出。

您已经指出的一种可能的解决方法是还原为CUDA 9.1

另一种可能的解决方法是在函数主体中重复有问题的模板实例化（例如，在废弃的语句中）。这对性能没有影响，只是强制编译器为该函数发出代码：

template<typename Pt = float, Link_force<Pt> force = linear_force<Pt>>
void apply_forces(Pt* x, Pt* y)
{
    (void)linear_force<Pt>;  // add this
    link<Pt, force><<<1, 1, 0>>>(x, y);
}

我尚无何时提供修补程序的详细信息，但它将在将来的CUDA版本中提供。

CUDA9.2及更高版本中带有模板默认参数的未解决外部函数错误

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