使用 OpenMP 的“无效控制谓词”编译器错误答案

【问题标题】："invalid controlling predicate" compiler error using OpenMP使用 OpenMP 的“无效控制谓词”编译器错误
【发布时间】：2026-01-01 09:50:01
【问题描述】：

我正在创建一个基于 C - determine if a number is prime 的基本素数检查器，但使用的是 OpenMP。

int isPrime(int value)
{
    omp_set_num_threads(4);

    #pragma omp parallel for 
    for( int j = 2;  j * j <= value; j++)
    {
    if ( value % j == 0) return 0;
    }
    return value;
}

使用 -fopenmp 编译时，GCC 版本 4.7.2 出错，针对 for 循环声明 invalid controlling predicate。

看起来这个错误是由 for 循环中的 j 平方引起的。有没有办法可以解决这个问题，并且仍然可以从算法中获得所需的输出？

【问题讨论】：

您确定在开放式 mp 循环结构中允许使用 return 语句吗？
不幸的是，使用 OpenMP 将循环并行化并不能帮助使用试除法测试单个素数。但是，您可以使用试除法有效地使用它来测试多个素数。但是，为了查找素数列表，我推荐使用埃拉托色尼筛法。这是使用 OpenMP 的版本create.stephan-brumme.com/eratosthenes
另外，在您的isPrime 函数中，我建议使用j <= j/value 而不是j*j <= value，这可能会溢出rosettacode.org/wiki/Primality_by_trial_division#C

标签： c openmp

【解决方案1】：

return 不允许在循环内，因为它会导致在花括号之前退出。

注意下面给出的定义：

来自 OpenMP V2.5 规范，1.2.2 OpenMP 语言术语，p2:17-

结构化块 - 对于 C/C++，可执行语句，可能复合式，顶部有一个入口，底部有一个出口底部。

结构化块以打开的{ 开始，以结束的} 结束。 return 包含在这些大括号中，因此该程序也违反了结构化块的 OpenMP 定义，因为它有两个出口（一个在 return 处，一个在通过大括号的出口处）

OpenMP 对可以线程化的循环设置了以下五个限制：

循环变量必须是有符号整数类型。无符号整数，例如 DWORD 的，将不起作用。
比较操作的形式必须是loop_variable <, <=, >, 或>=loop_invariant_integer
for 循环的第三个表达式或增量部分必须是整数加法或整数减法并通过循环不变的值。
如果比较操作是<或<=，循环变量必须每次迭代递增，反之，如果比较操作是> 或>=，循环变量必须递减迭代。
循环必须是基本块，这意味着没有从内部跳转除了出口外，允许到外部的循环语句，终止整个应用程序。如果语句使用 goto 或 break，它们必须在循环内跳转，而不是在循环外它。异常处理也是如此；必须捕获异常在循环内。

【讨论】：

我不明白为什么必须对循环变量进行签名。如果您需要一个大于有符号 8 字节数的整数怎么办？

【解决方案2】：

根据 OpenMP 标准（第 2.5.1 节，第 40 页），for 循环的控制谓词的可接受形式是：

var 关系运算 b 和
b 关系运算变量

您对j * j <= value 的使用明显违反了此要求。基本原理是它要求编译器在运行时发出计算 value 的整数平方根的代码，而后者对于 value 的某些值是未定义的，特别是对于负数。

您可以将j * j <= value 替换为j <= sqrt_value，其中sqrt_value 是value 的整数平方根，但是在循环内的结构化块中存在替代退出路径会出现问题。不幸的是，在这种情况下没有简单的解决方案，因为 OpenMP 不支持提前终止并行循环。

【讨论】：