如何在使用 OpenMP 并行化 for 循环时修复 [分段错误]？

Question

我在尝试并行化 for-loop 时遇到分段错误，我无法理解原因。

代码如下：

#pragma omp parallel for schedule(static) reduction(+:ptx,pty)
    for(int i=0;i<numSteps;i++)
    {
        float energy=0;
        for(int idx=0;idx<patternNum;idx++)
        {
            float hitColor = getInterpolatedElement31(frame->dI,
                                        (float)(ptx+rotatetPattern[idx][0]),
                                        (float)(pty+rotatetPattern[idx][1]),
                                        wG[0]);

            if(!std::isfinite(hitColor)) {energy+=1e5; continue;}

            float residual = hitColor - (float)(hostToFrame_affine[0] * color[idx] + hostToFrame_affine[1]);
            float hw = fabs(residual) < setting_huberTH ? 1 : setting_huberTH / fabs(residual);
            energy += hw *residual*residual*(2-hw);
        }

        if(debugPrint)
            printf("step %.1f %.1f (id %f): energy = %f!\n",
                    ptx, pty, 0.0f, energy);

        errors[i] = energy;
        if(energy < bestEnergy)
        {
            bestU = ptx; bestV = pty; bestEnergy = energy; bestIdx = i;
        }

        ptx+=dx;
        pty+=dy;
    }
std::cout << "hello\n";

这个for-loop所在的函数被多次调用，分段错误只是在这个函数的多次迭代之后引起的。

这就是我放置cout << "hello" 的原因，以查看"hello" 被打印了多少次。

然而，即使前几次迭代没有产生错误，我认为正在执行的计算的结果是不正确的，这是一个 SLAM 代码，所以在输出中我可以看到结果，在我得到分割之前错误，不是它应该是的。

你能在这个循环中看到任何可能使用这个编译指示产生这个错误的东西吗？

Answer 1

首先，我相信 reduction(+:ptx,pty) 不是你需要的。串行代码假设 ptx 和 pty 在每次下一次迭代中递增，因为它们的值在 getInterpolatedElement31 调用中使用。但是随着减少，您将在每次迭代中获得相同的值 = ptx (pty) 的初始值。

第二，共享变量bestU、bestV、bestEnergy、bestIdx可能会被多个线程同时更新

bestU = ptx; bestV = pty; bestEnergy = energy; bestIdx = i;

因此，您需要在此处进行一些同步。

Answer 2

在输出中我可以看到 结果，在我得到分段错误之前，不是它应该是的。

好吧，在内容方面正确工作的代码上审查问题是公平的。然而，让我概述一些关于主要问题可能出现的提示，或者如何使用石器时代的策略来确定根本原因......

通常的做法是拥有具有已知解决方案的数据集，以便及早检测错误/确认过程设计对产生的结果的有效性，只需重新运行已知的测试集即可。

---

遇到分段错误...我无法理解为什么。

一般嫌疑人是：
声明/寻址相关，见：
idx == patternNum - 1 : rotatetPattern[idx][ {0|1} ]
idx强> == patternNum - 1 : color[idx]
i == numStep : errors[i]
@ 987654331@ hostToFrame_affine[]
? wG[]

调用签名和/或实现细节，见：
floatgetInterpolatedElement31(...){ ... }
floatfabs@ 987654342@

---

最简单的下一步？先观察确凿的线索......总是......

目前最简单的步骤是在每个执行的行之后添加一个 DEBUG-trailing-stop 行：

FLINTSTONEs_DEBUG_LOG( 0 ); // ------------------------------------------------

#pragma omp parallel for schedule(static) reduction(+:ptx,pty)
    for( int i =  0;
             i <  numSteps;
             i++
             )
    {   
        FLINTSTONEs_DEBUG_LOG( 1 ); // ----------------------------------------

        float energy = 0;

        FLINTSTONEs_DEBUG_LOG( 2 ); // ----------------------------------------

        for ( int idx =  0;
                  idx <  patternNum;
                  idx++
                  )
        {   FLINTSTONEs_DEBUG_LOG( 3 ); // ------------------------------------

            float hitColor = getInterpolatedElement31(
                                         frame->dI,
                                 (float)( ptx
                                        + rotatetPattern[idx][0]
                                          ),
                                 (float)( pty
                                        + rotatetPattern[idx][1]
                                          ),
                                        wG[0]
                                 );

            FLINTSTONEs_DEBUG_LOG( 4 ); // -----------------------------------

            if ( !std::isfinite( hitColor ) )
            {    
                  FLINTSTONEs_DEBUG_LOG( 5 ); // -----------------------------

                  energy += 1e5;

                  FLINTSTONEs_DEBUG_LOG( 6 ); // -----------------------------

                  continue;

                  FLINTSTONEs_DEBUG_LOG( 7 ); // -------------------------- ;)
            }

            float residual = hitColor
                           - (float) ( hostToFrame_affine[0]
                                     * color[idx]
                                     + hostToFrame_affine[1]
                                       );

            FLINTSTONEs_DEBUG_LOG( 8 ); // -----------------------------------

            float hw = setting_huberTH > fabs( residual )
                     ? 1
                     : setting_huberTH / fabs( residual );

            FLINTSTONEs_DEBUG_LOG( 9 ); // -----------------------------------

            energy += hw
                    * residual
                    * residual
                    * ( 2 - hw );

            FLINTSTONEs_DEBUG_LOG( 10 ); // ----------------------------------

        }

        FLINTSTONEs_DEBUG_LOG( 11 ); // --------------------------------------
        ...
        ..
        .

使用：

        void FLINTSTONEs_DEBUG_LOG( int TracePOINT )
        {    printf( "ACK: thread[%d]'s smoke-trail has reached TracePOINT( %d )\n",
                     omp_get_thread_num(),
                     TracePOINT
                     );
        }

当然，这不是火箭科学，但可能会在下一个 SegFault 出现后轻松地向您展示烟雾轨迹，所以在这里也值得一提。

Yabba Dabba Doo，去让它坚如磐石，一步一个脚印。