C言語とC++で発生するOpenMPコンパイラエラー C3024 について解説

本記事は、C言語およびC++でOpenMPを利用する際に発生するコンパイラ エラー C3024について解説します。

例えば、schedule(runtime, 10)という記述は、ランタイムパラメータに定数値を渡してしまうためエラーとなります。

エラーの原因と正しい記述方法について簡潔に説明し、開発環境での対処法も紹介します。

エラーC3024の発生条件と原因

OpenMPにおけるschedule句の挙動

schedule(runtime)の仕様

OpenMPのschedule句は、ループのイテレーション分割方法を指定するために用いられます。

特に、schedule(runtime)は実行時にスケジュール方式が決定されるため、プログラム実行前に明示的な分割方法を決める必要がありません。

実行時に外部から動作モードを変更できる利点がある一方、chunk_sizeの定数値を直接指定することはサポートされていません。

具体的には、schedule(runtime)句では実行時パラメータだけが有効であり、定数のchunk_size値と組み合わせた場合、コンパイラがエラーを返す設定になっています。

chunk_sizeに定数値を使用した場合の制約

chunk_sizeに定数値を指定すると、OpenMPの実行時スケジュール機能と矛盾するため、エラー C3024 が発生します。

これは、コンパイラがランタイムで設定されるパラメーターと固定された値を同時に扱うことができないためです。

例えば、#pragma omp parallel for schedule(runtime, 10)と記述すると、定数値の10が指定されているためエラーが発生します。

正しい使い方としては、chunk_sizeの値を指定せずに#pragma omp parallel for schedule(runtime)とする必要があります。

エラーメッセージの内容と解析

メッセージの詳細説明

コンパイラエラーメッセージ「’schedule(runtime)’ : chunk_size 式は使用できません」は、schedule(runtime)句で定数値によるchunk_sizeの指定が許可されていないことを示しています。

このエラーメッセージは、コンパイラが実行時パラメーターとして値を受け取る設定を前提としているため、固定値が混入すると処理できない旨を明確に伝えています。

また、エラー番号C3024はMicrosoft製コンパイラにおいて特に見られ、ドキュメントには「値をスケジュール句の実行時パラメーターに渡すことはできません」と記載されています。

発生するコード例の分析

以下のコードは、C++でchunk_sizeとして定数値10を与えた例です。

この記述により、コンパイラは実行時に変更可能なパラメーターとして認識しなければならないruntime設定との整合性が取れず、C3024エラーが発生します。

#include <stdio.h>
#include "omp.h"
int main() {
    int i;
    // ここで定数値10が指定されているため、エラーが発生します。
    #pragma omp parallel for schedule(runtime, 10)
    for (i = 0; i < 10; ++i) ;
    // 正しい記述例
    #pragma omp parallel for schedule(runtime)
    for (i = 0; i < 10; ++i) ;
    return 0;
}

(コンパイル時にエラー C3024: 'schedule(runtime)' : chunk_size 式は使用できませんが、
実行時の出力はありません。)

OpenMPの基本仕様と注意点

schedule句の基本構文

ランタイムパラメーターの役割

OpenMPのschedule句は、ループの各イテレーションの分割方法を指定するために利用されます。

runtimeオプションは、実行時に分割方式を外部から指定できる機能を持っており、柔軟な動作変更が可能です。

この場合、プログラム内に値を直接記述するのではなく、実行環境やコマンドラインからスケジュール方式が決定されるため、パフォーマンスの調整が容易となります。

定数値と変数の使い分け

schedule(static)やschedule(dynamic)の場合、定数値でchunk_sizeを指定することが有効です。

しかし、schedule(runtime)の場合は実行時に値が決定されるため、定数値を指定することが許可されていません。

したがって、固定のループ分割を行いたい場合は定数値と組み合わせたschedule(static, 4)などの使い方をし、柔軟性を求める場合は定数値を避けてschedule(runtime)を用いる必要があります。

コンパイラとの設定関連

コマンドラインオプションの概要

OpenMPを使用するためには、コンパイル時に適切なフラグを設定する必要があります。

Microsoft製コンパイラの場合、/openmpオプションを有効にすることが推奨されます。

また、複数のソースファイルや外部ライブラリを使用する場合は、OpenMP用の設定が全体に反映されるようにコンパイルオプションを適用してください。

リンクオプションの確認

コンパイラによっては、特定のリンクオプションが必要となる場合があります。

Microsoftコンパイラの場合、vcomps.libといったリンクオプションを設定することで、OpenMP関連の機能が正しくリンクされるようになっています。

環境ごとに必要なライブラリやオプションが異なる場合があるので、使用する開発環境のドキュメントを確認して適切なオプションを追加してください。

C言語でのエラー発生例

エラーが発生するサンプルコード

誤った記述例

下記は、C言語でschedule(runtime, chunk_size)と定数値を指定したためにエラーが発生するコード例です。

#include <stdio.h>
#include <omp.h>
int main(void) {
    int i;
    // 定数値10が指定されているため、コンパイルエラー C3024 が発生します。
    #pragma omp parallel for schedule(runtime, 10)
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        printf("Iteration %d\n", i);
    }
    return 0;
}

(コンパイル時にエラー C3024 が発生します)

原因となる記述のポイント

上記コードでは、#pragma omp parallel for schedule(runtime, 10)の部分で、schedule(runtime)と同時に定数値10を指定している点が問題です。

runtimeオプションは実行時にスケジュール方式を決定するため、定数でのchunk_size指定が認められていません。

そのため、コンパイラはこの記述をエラーとして出力します。

修正後のコード例と解説

修正方法のポイント

正しくは、schedule(runtime)のみを指定する必要があります。

また、動作確認やテスト用サンプルコードとして、簡単な出力を含めると動作が分かりやすいです。

エラー回避の考慮点

修正後は、実行時にスケジュール方式が適切に設定されるよう、環境変数やコマンドラインオプションで動作モードを指定して使用してください。

#include <stdio.h>
#include <omp.h>
int main(void) {
    int i;
    // schedule(runtime)のみを使用することで、エラーを回避します。
    #pragma omp parallel for schedule(runtime)
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        printf("Iteration %d\n", i);
    }
    return 0;
}

Iteration 0
Iteration 1
Iteration 2
Iteration 3
Iteration 4
Iteration 5
Iteration 6
Iteration 7
Iteration 8
Iteration 9

C++でのエラー発生例

エラーが発生するサンプルコード

誤った記述例

C++の場合も、C言語同様にschedule(runtime,定数値)を指定するとエラーが発生します。

以下はその例です。

#include <iostream>
#include "omp.h"
int main() {
    int i;
    // 定数値10が設定されており、コンパイルエラー C3024 が発生します。
    #pragma omp parallel for schedule(runtime, 10)
    for (i = 0; i < 10; ++i) {
        std::cout << "Iteration " << i << std::endl;
    }
    return 0;
}

(コンパイル時にエラー C3024 が発生します)

発生するエラーの詳細

このエラーは、Microsoft製コンパイラが「chunk_size 式は使用できません」という内容を出力し、実行時に変化可能なスケジュール設定と定数値との矛盾を指摘しています。

そのため、schedule(runtime)と定数値を同時に使う記述は避けるべきです。

修正後のコード例と解説

修正方法のポイント

修正後は、schedule(runtime)のみを採用することで、コンパイルエラーを回避できます。

実行時に適切なスケジュール制御が行われるため、コード自体に定数値を含まずに実環境に依存させる形とします。

エラー回避の考慮点

環境によっては、実行時に正しいスケジュールパラメーターを設定しなければ意図しない動作となる可能性があるため、実行時の設定も確認してください。

#include <iostream>
#include "omp.h"
int main() {
    int i;
    // schedule(runtime)のみを指定し、エラーを回避します。
    #pragma omp parallel for schedule(runtime)
    for (i = 0; i < 10; ++i) {
        std::cout << "Iteration " << i << std::endl;
    }
    return 0;
}

Iteration 0
Iteration 1
Iteration 2
Iteration 3
Iteration 4
Iteration 5
Iteration 6
Iteration 7
Iteration 8
Iteration 9

開発環境での設定と確認事項

コンパイラ設定のチェックポイント

OpenMP対応オプションの設定確認

OpenMPを利用する場合、使用しているコンパイラに対してOpenMP対応オプションが正しく設定されているか確認する必要があります。

Microsoft製コンパイラでは、/openmpオプションが有効になっているかを確認してください。

また、複数のソースファイルをプロジェクトに含む際には、全体で一貫した設定を採用するよう注意が必要です。

リンクオプションの整理

リンク時に必要なライブラリやオプションも、プロジェクト全体で適切に設定されているか確認してください。

たとえば、Microsoft製コンパイラの場合、vcomps.libなどのリンクライブラリが適切に設定されていないと、OpenMP関連の機能が正しく動作しない可能性があります。

使用しているIDEやビルドツールのプロジェクト設定で、これらのオプションが反映されているかをチェックしてください。

バージョン依存性と環境固有設定

使用環境毎の注意事項

開発環境によって、使用できるOpenMPの機能やオプションに差がある場合があります。

以下の点に注意してください：

• コンパイラのバージョン
• ビルドツールの設定
• プラットフォーム(Windows、Linux、Macなど)

設定変更時のポイント

OpenMPの設定に変更を加える際は、変更前後の動作の違いを十分に確認してください。

具体的には、以下の点に留意することが望ましいです：

• コンパイラとリンクのオプションが正しく反映されるか
• 実行時にスケジュールパラメーターが正しく変更されるか

直接プログラム内で定数値を指定するのではなく、実行時パラメータとして環境変数やコマンドライン引数を利用する設計にすることで、柔軟な動作が可能となります。

まとめ

本記事では、OpenMPにおけるスケジュール句の仕組みについて説明しています。

特に、schedule(runtime)句と定数値のchunk_size指定が混在すると発生するエラー C3024 の原因とその解析方法、C言語およびC++での誤った書き方と修正例を解説しました。

また、開発環境でのコンパイラ・リンクオプションの設定確認も説明しており、正しい設定と実行時パラメーターの利用法が理解できる内容となっています。