在一系列更新之后，Rcpp无法编译c++代码。

Question

我想保持我的操作系统，R，和R包的最新。我无意中踏入深水，升级到OSX 10.15.6，升级到R 4.0.2。目前，Rcpp无法编译c++代码，我认为这会导致某些包(例如glmmTMB)的CRAN安装失败，而且还会导致从源安装失败。我将描述我所做的事情，希望有人能阐明一个解决方案。

在一个粗略的顺序中，我所做的是：

1. 安装OSX 10.15.6

我不记得日期了，但那是最近的事。我不知道这与问题有多密切的关系，我在安装之前需要Rcpp的其他R包(例如Rcpp)时遇到了问题。

1. 遇到了一个问题，试图运行一些旧的glmmTMB模型

准确的误差与本期完全相同。我在那条线上遵循了各种解决方案，但没有结果。也许最令人沮丧的是当试图从源代码安装时，然后无法编译一些c++。

这不是我第一次看到类似的错误。当我尝试安装rstan时，也发生了类似的事情，所以我请求在类似的问题下帮助他们进行回购。什么都帮不上忙。

这是在R3.6，所以我认为它可能是值得更新R和glmmTMB。在这样做之前，我想安装Xcode，而不是仅仅安装命令行开发工具，希望安装能够确保所有与clang和c++编译器相关的平方。

1. 安装Xcode以帮助设置基线c++环境

相对轻松，能够构建和编译相当简单的c++项目。

1. 已安装R 4.0.2

在r项目站点上，我安装了R-4.0.2.pkg，没有问题，并且具有默认的安装设置。根据R项目工具站点，我在安装Xcode时感到放心，并继续安装GNUFortran8.2安装程序。

1. 遵循@coatless安装Rcpp指南

发现本指南并遵循每个步骤，但与xcode-select相关的步骤除外。

1. 从指南中测试Rcpp和RcppArmadillo

最后一个步骤是使用一个简单的helloworld.cpp测试来测试安装。这与此错误(为清楚起见而删减)失败：

> Rcpp::sourceCpp("~/Documents/BergenLab/nlp_cancer_metaphor/helloworld.cpp")
In file included from helloworld.cpp:1:
In file included from /Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.0/Resources/library/RcppArmadillo/include/RcppArmadillo.h:31:
In file included from /Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.0/Resources/library/RcppArmadillo/include/RcppArmadilloForward.h:26:
In file included from /Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.0/Resources/library/Rcpp/include/RcppCommon.h:29:
In file included from /Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.0/Resources/library/Rcpp/include/Rcpp/r/headers.h:67:
In file included from /Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.0/Resources/library/Rcpp/include/Rcpp/platform/compiler.h:100:
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/cmath:317:9: error: no member named 'signbit' in the global namespace
using ::signbit;
      ~~^
fatal error: too many errors emitted, stopping now [-ferror-limit=]
20 errors generated.
make: *** [helloworld.o] Error 1
clang++ -mmacosx-version-min=10.13 -std=gnu++11 -I"/Library/Frameworks/R.framework/Resources/include" -DNDEBUG -I../inst/include   -I"/Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.0/Resources/library/Rcpp/include" -I"/Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.0/Resources/library/RcppArmadillo/include" -I"/Users/alex/Documents/BergenLab/nlp_cancer_metaphor" -isysroot /Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk -I/usr/local/include   -fPIC  -isysroot /Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk -c helloworld.cpp -o helloworld.o
Error in Rcpp::sourceCpp("~/Documents/BergenLab/nlp_cancer_metaphor/helloworld.cpp") : 
  Error 1 occurred building shared library.

1. 试图调试Rcpp，但没有结果

找到了一些与此相关的报告，如由于math.h未找到，包无法从源构建、Rcpp不在macOS下，math.h未找到、由于math.h未找到源Cpp文件失败和更新到c++ Catalina后无法用macOS代码编译R包。

这些答案中的任何一种解决办法都没有起到任何作用。给我反馈的唯一解决方案是使用installer安装macOS_SDK_headers_for_macOS_10.14.pkg，它随后给了我installer: Error - the package path specified was invalid (不知道这意味着什么)。

1. 从源安装glmmTMB失败

上述glmmTMB问题的解决方案之一建议从源代码安装。以下是我的尝试中的错误：

* installing *source* package ‘glmmTMB’ ...
** package ‘glmmTMB’ successfully unpacked and MD5 sums checked
** using staged installation
** libs
clang++ -mmacosx-version-min=10.13 -std=gnu++11 -I"/Library/Frameworks/R.framework/Resources/include" -DNDEBUG  -I'/Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.0/Resources/library/TMB/include' -I'/Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.0/Resources/library/RcppEigen/include' -isysroot /Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk -I/usr/local/include   -fPIC  -isysroot /Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk -c glmmTMB.cpp -o glmmTMB.o
In file included from glmmTMB.cpp:1:
In file included from /Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.0/Resources/library/TMB/include/TMB.hpp:53:
In file included from /Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.0/Resources/library/RcppEigen/include/Eigen/Dense:1:
In file included from /Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.0/Resources/library/RcppEigen/include/Eigen/Core:96:
In file included from /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/complex:245:
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/cmath:317:9: error: no member named 'signbit' in the global namespace
using ::signbit;
      ~~^
fatal error: too many errors emitted, stopping now [-ferror-limit=]
13 warnings and 20 errors generated.
make: *** [glmmTMB.o] Error 1
ERROR: compilation failed for package ‘glmmTMB’
* removing ‘/Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.0/Resources/library/glmmTMB’
* restoring previous ‘/Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.0/Resources/library/glmmTMB’
Warning in install.packages :
  installation of package ‘glmmTMB’ had non-zero exit status

总的来说，我仍然无法运行我的glmmTMB模型(而且我也无法构建rstan )。我的c++编译器必须关闭，但我是一个c++初学者，不知道如何解释我所得到的错误。头文件有些问题，但似乎并不是因为math.h丢失(与大多数其他帖子一样)。这是不言而喻的，但任何帮助都将是非常感谢的！

编辑1

我试图缩小错误范围，因此遵循了@coatless指南中的每一步，就像上面列出的那样，并根据R安装文档。我的准确步骤：

1. 移除gfortran 8.2。去除~/.Renviron和~/.R/Makevars。用unlink()从Rstudio解除这两个文件的链接。
2. Ran xcode-select --install，返回时使用“使用”软件更新来安装更新。因此，softwareupdate --list估计什么都不需要更新。无论如何，我用sudo rm -rf /Library/Developer/CommandLineTools卸载命令行工具，用xcode-select —install安装命令行工具。到目前为止，一切都如期而至。小型c++程序正在编译中，没有gcc和clang++的问题。
3. 根据R手册，从https://mac.r-project.org/libs-4/，我安装了pcre2-10.34-darwin.17-x86_64.tar.gz、xz-5.2.4-darwin.17-x86_64.tar.gz和readline-5.2.14-darwin.17-x86_64.tar.gz到/usr/local。这里没有什么大问题，尽管我不太确定如何验证这些工作是否如预期的那样。
4. 在RStudio中重新启动R会话。
5. 安装了带有RcppArmadillo的Rcpp和install.packages(c(‘Rcpp’, ‘RcppArmadillo’))
6. 使用注释中提到的幻灯片15的代码创建了一个~/helloworld.cpp。
7. 运行Rcpp::sourceCpp("~/helloworld.cpp")失败时会出现确切的错误，如文章正文中所述。类似地，evalCpp()失败时也有类似的错误。

Answer 1

经过一番深入研究，这个问题最终证明既不是glmmTMB，也不是Rcpp，也不是任何高层次的问题。据我所知:当R使用Rcpp编译c++代码时，某些参数将传递给系统c++编译器。在我的例子中，这个编译器是clang++，因为我刚刚安装了Xcode。c++编译器依赖于一组要按正确顺序包含的c++头文件。似乎我的顺序是不正确的，从而导致了一系列关于“缺少模板定义”的错误。

我研究了如何更改包含的顺序，但没有找到任何简单的解决方案。我知道Rcpp正在为clang++调用一组非常具体的参数，所以我研究了如何解释答案。我查看了clang++的手册，以了解-isysroot和-I的含义，并认为它们可能在重新配置系统头文件的编译方式中发挥作用。从下面的一个线程中，我发现了$(R RHOME)/etc/Makeconf Makefile，并将OSX的目录从我认为的命令行工具路径更改为Xcode路径。这似乎解决了这个问题。

我曾经找到这个解决方案的一些线程：更新到c++ Catalina后无法用macOS代码编译R包和标头产生错误:全局命名空间中没有名为“signbit”的成员。

对我有用的是：

1. 注意当前头文件搜索

来自clang++ -Wp,-v -E -

#include <...> search starts here:
 /usr/local/include
 /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/lib/clang/11.0.3/include
 /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX.sdk/usr/include
 /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/include
 /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX.sdk/System/Library/Frameworks (framework directory)

1. 注意OSX路径

来自xcrun --show-sdk-path

/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX.sdk

1. 修改R配置

使用vim $(R RHOME)/etc/Makeconf，将CPPFLAGS标志更改为：

CPPFLAGS = -isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX.sdk -I/usr/local/include

注意这个SDK目录是如何在步骤2中找到的，这显然是清理SDK头文件包含的位置和顺序。

1. 从源重新安装glmmTMB

当我试图拟合一个FreeADFunObject模型时，我仍然看到了一个glmmTMB错误，所以我回到了这个GH螺纹，并遵循了第一个建议:从源代码重新安装。由于我需要正确设置c++配置，所以这之前没有工作，我在最后两个步骤中修复了这个配置。

因此，安装install.packages("glmmTMB", type="source")时没有问题，我现在可以构建和安装glmmTMB模型了。

为了子孙后代：

> sessionInfo()
R version 4.0.2 (2020-06-22)
Platform: x86_64-apple-darwin17.0 (64-bit)
Running under: macOS Catalina 10.15.6

Matrix products: default
BLAS:   /System/Library/Frameworks/Accelerate.framework/Versions/A/Frameworks/vecLib.framework/Versions/A/libBLAS.dylib
LAPACK: /Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.0/Resources/lib/libRlapack.dylib

locale:
[1] en_US.UTF-8/en_US.UTF-8/en_US.UTF-8/C/en_US.UTF-8/en_US.UTF-8

attached base packages:
[1] stats     graphics  grDevices utils     datasets  methods   base