TensorFlow-GPU2.6.0 C++版编译遇到的问题及解决办法

Python版本与Numpy版本兼容性问题

问题描述：

Python3.9与TensorFlow2.6.0版本所要求的Numpy1.19.2版本存在兼容性问题，在安装Python3.9后，可能出现Numpy安装失败的情况，具体报错信息如下：

解决方法：

将Python版本降低为Python3.8（该方法可能导致后面编译时与MSCV2019产生版本冲突，因此不建议采用）。
将Numpy版本升级为1.19.5（经测试在windows10系统下，GPU为3080可正常编译）。

MSVC2019版本问题导致编译出错

问题描述：

采用MSVC编译TensorFlow C++动态库时报错为找不到“copysign”标识符，报错信息如下：

ERROR: C:/sdks/tensorflow/tensorflow/python/util/BUILD:610:27: C++ compilation of rule '//tensorflow/python/util:fast_module_type.so' failed (Exit 2): cl.exe failed: error executing commandcd C:/users/adam/_bazel_adam/e7merofc/execroot/org_tensorflowSET INCLUDE=C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\VC\Tools\MSVC\14.29.30037\ATLMFC\include;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\VC\Tools\MSVC\14.29.30037\include;C:\Program Files (x86)\Windows Kits\NETFXSDK\4.8\include\um;C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\include\10.0.18362.0\ucrt;C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\include\10.0.18362.0\shared;C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\include\10.0.18362.0\um;C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\include\10.0.18362.0\winrt;C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\include\10.0.18362.0\cppwinrtSET PATH=C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\Common7\IDE\\Extensions\Microsoft\IntelliCode\CLI;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\VC\Tools\MSVC\14.29.30037\bin\HostX64\x64;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\Common7\IDE\VC\VCPackages;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\Common7\IDE\CommonExtensions\Microsoft\TestWindow;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\Common7\IDE\CommonExtensions\Microsoft\TeamFoundation\Team Explorer;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\MSBuild\Current\bin\Roslyn;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\Team Tools\Performance Tools\x64;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\Team Tools\Performance Tools;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\Shared\Common\VSPerfCollectionTools\vs2019\\x64;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\Shared\Common\VSPerfCollectionTools\vs2019\;C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v10.0A\bin\NETFX 4.8 Tools\x64\;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\Common7\Tools\devinit;C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\bin\10.0.18362.0\x64;C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\bin\x64;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\\MSBuild\Current\Bin;C:\Windows\Microsoft.NET\Framework64\v4.0.30319;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\Common7\IDE\;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\Common7\Tools\;;C:\WINDOWS\system32;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\Common7\IDE\CommonExtensions\Microsoft\CMake\CMake\bin;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\Common7\IDE\CommonExtensions\Microsoft\CMake\NinjaSET PWD=/proc/self/cwdSET PYTHON_BIN_PATH=C:/Users/Adam/anaconda3/envs/tensorflow/python.exeSET PYTHON_LIB_PATH=C:/Users/Adam/anaconda3/envs/tensorflow/lib/site-packagesSET RUNFILES_MANIFEST_ONLY=1SET TEMP=C:\Users\Adam\AppData\Local\TempSET TF2_BEHAVIOR=1SET TMP=C:\Users\Adam\AppData\Local\TempC:/Program Files (x86)/Microsoft Visual Studio/2019/Enterprise/VC/Tools/MSVC/14.29.30037/bin/HostX64/x64/cl.exe /nologo /DCOMPILER_MSVC /DNOMINMAX /D_WIN32_WINNT=0x0601 /D_CRT_SECURE_NO_DEPRECATE /D_CRT_SECURE_NO_WARNINGS /bigobj /Zm500 /EHsc /wd4351 /wd4291 /wd4250 /wd4996 /I. /Ibazel-out/x64_windows-opt/bin /Iexternal/eigen_archive /Ibazel-out/x64_windows-opt/bin/external/eigen_archive /Iexternal/com_google_absl /Ibazel-out/x64_windows-opt/bin/external/com_google_absl /Iexternal/nsync /Ibazel-out/x64_windows-opt/bin/external/nsync /Iexternal/local_config_python /Ibazel-out/x64_windows-opt/bin/external/local_config_python /Iexternal/pybind11 /Ibazel-out/x64_windows-opt/bin/external/pybind11 /Iexternal/bazel_tools /Ibazel-out/x64_windows-opt/bin/external/bazel_tools /Ibazel-out/x64_windows-opt/bin/external/pybind11/_virtual_includes/pybind11 /Ithird_party/eigen3/mkl_include /Ibazel-out/x64_windows-opt/bin/third_party/eigen3/mkl_include /Iexternal/eigen_archive /Ibazel-out/x64_windows-opt/bin/external/eigen_archive /Iexternal/nsync/public /Ibazel-out/x64_windows-opt/bin/external/nsync/public /Iexternal/local_config_python/python_include /Ibazel-out/x64_windows-opt/bin/external/local_config_python/python_include /Iexternal/pybind11/include /Ibazel-out/x64_windows-opt/bin/external/pybind11/include /DEIGEN_MPL2_ONLY /DEIGEN_MAX_ALIGN_BYTES=64 /showIncludes /MD /O2 /Oy- /DNDEBUG /wd4117 -D__DATE__="redacted" -D__TIMESTAMP__="redacted" -D__TIME__="redacted" /Gy /Gw /W0 /D_USE_MATH_DEFINES -DWIN32_LEAN_AND_MEAN -DNOGDI /experimental:preprocessor /d2ReducedOptimizeHugeFunctions /arch:AVX /std:c++14 -fno-strict-aliasing -fexceptions /Fobazel-out/x64_windows-opt/bin/tensorflow/python/util/_objs/fast_module_type.so/fast_module_type.obj /c tensorflow/python/util/fast_module_type.cc
Execution platform: @local_execution_config_platform//:platform
cl : Command line warning D9035 : option 'experimental:preprocessor' has been deprecated and will be removed in a future release
cl : Command line warning D9036 : use 'Zc:preprocessor' instead of 'experimental:preprocessor'
cl : Command line warning D9002 : ignoring unknown option '-fno-strict-aliasing'
cl : Command line warning D9002 : ignoring unknown option '-fexceptions'
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\VC\Tools\MSVC\14.29.30037\include\complex(675): error C2039: 'copysign': is not a member of '`global namespace''
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\VC\Tools\MSVC\14.29.30037\include\complex(675): error C3861: 'copysign': identifier not found
Target //tensorflow/tools/pip_package:build_pip_package failed to build
INFO: Elapsed time: 69.130s, Critical Path: 6.47s
INFO: 29 processes: 24 internal, 5 local.
FAILED: Build did NOT complete successfully

解决办法：

该问题主要是由于MSVC2019版本的complex文件存在兼容性问题，可以下载MSVC2017生成工具，然后用MSVC2017中的complex文件去替换MSVC2019中的complex文件。

编译过程内存，线程，硬盘空间等资源超出导致编译失败

问题描述：

TensorFlow编译过程需要大量的内存和硬盘空间，具体的大小与编译时同时进行的线程数量呈正相关。如果资源超出则会报错。报错信息为编译器堆空间不足：

unsupported\Eigen\CXX11\src\Tensor\TensorBroadcasting.h(653) : fatal error C1002: compiler is out of heap space in pass 2

解决方法：

通过配置bazel编译选项来分配编译所使用的资源，主要的config选项及参数如下：

--output_user_root 编译文件输出目录，指定其他盘可以减小C盘存储空间压力
--local_resources = 内存大小,CPU数量,线程数 设置编译过程中使用的最大内存大小，CPU数量，线程数量
--jobs = 线程数 线程数量与所用内存大小呈正相关，所以可以只限制线程数量来保证内存资源不超出

CUDA10.0版本编译出错

问题描述：

对于要求CUDA版本为10.0的TensorFlow版本而言，在编译C++动态库时会出现cudafe++.exe文件执行错误，报错信息为：

nvcc error : 'cudafe++' died with status 0xC0000005 (ACCESS_VIOLATION)

解决办法：

将CUDA升级为10.1（该操作可能导致与TensorFlow版本存在兼容性问题）。建议放弃依赖于CUDA10.0版本的TensorFlow版本编译。

C++ TensorFlow代码无法解析外部符号问题

问题描述：

在配置好VS环境后，对C++测试代码进行编译可能出现无法解析外部符号的报错，具体信息如下：

无法解析的外部符号 "class tensorflow::Status __cdecl tensorflow::NewSession(struct tensorflow::SessionOptions const &,class tensorflow::Session * *)" (?NewSession@tensorflow@@YA?AVStatus@1@AEBUSessionOptions@1@PEAPEAVSession@1@@Z)
无法解析的外部符号 "public: __cdecl tensorflow::SessionOptions::SessionOptions(void)" (??0SessionOptions@tensorflow@@QEAA@XZ)

解决方法：

Step1： 在TensorFlow源码的根目录下找到def_file_filter.py.tpl文件，具体路径为：ROOT\tensorflow\tools\def_file_filter\def_file_filter.py.tpl
Step2： 使用文本编辑器打开，然后通过查找功能搜索args.target找到如下代码：

Step3： 根据代码格式，将编译报错时出现的无法解析的外部符号添加到文件中，在本文例子中则是将以下两行代码添加到文件红色框内位置。

def_fp.write("\t ?NewSession@tensorflow@@YA?AVStatus@1@AEBUSessionOptions@1@PEAPEAVSession@1@@Z\n")
def_fp.write("\t ??0SessionOptions@tensorflow@@QEAA@XZ\n")

Step4： 重新编译dll、lib以及includes文件。

dll文件编译，输入指令如下：

bazel --output_user_root=D:\tf\tfcp build --config=opt --config=cuda --define=no_tensorflow_py_deps=true //tensorflow:tensorflow_cc.dll

然后是lib文件编译，输入指令如下：

bazel --output_user_root=D:\tf\tfcp build --config=opt --config=cuda --define=no_tensorflow_py_deps=true //tensorflow:tensorflow_cc_dll_import_lib

最后是头文件的编译，输入指令如下：

bazel --output_user_root=D:\tf\tfcp build --config=opt --config=cuda --define=no_tensorflow_py_deps=true //tensorflow:install_headers

Step5： 将重新编译的dll文件替换到VS项目根目录ROOT\x64\Release路径下。

efine=no_tensorflow_py_deps=true //tensorflow:install_headers


- **Step5：** 将重新编译的dll文件替换到VS项目根目录`ROOT\x64\Release`路径下。

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