pthread 并行处理

Question

在线程上需要紧急帮助：这里的目标是 separtemask 将获取每个图像并分离不同的轮廓，并且对于图像中的每个轮廓，它将调用 handleobject 线程。所以每个for循环都会调用handeobject线程。但是，需要在每个线程中传递对象索引变量。但是只传递了 objectndex 的最后一个值，这是因为 speratemask 函数循环并替换了 obj.objindx 的值，并且只有 obj.objindx 的最后一个值是 传递给所有线程。反正有没有通过每个objectindex 句柄对象中的值。如果我们取消注释 pthread_join(tid[objectIndex],NULL); ，代码运行良好。但它不会给出并行程序

void separateMask(IplImage *maskImg)
{    
  for(r = contours; r != NULL; r = r->h_next)
  {
    cvSet(objectMaskImg, cvScalarAll(0), NULL);
    CvScalar externalColor = cvScalarAll(0xff);
    CvScalar holeColor = cvScalarAll(0x00);
    int maxLevel = -1; 
    int thinkness = CV_FILLED; 
    int lineType = 8; /* 8-connected */
    cvDrawContours(objectMaskImg, r, externalColor, holeColor, maxLevel, thinkness,lineType, cvPoint(0,0));;
    obj.objectMaskImg1[objectIndex]=(IplImage *) malloc(sizeof(IplImage));
    obj.objectMaskImg1[objectIndex]=objectMaskImg;
    obj.objindx=objectIndex;
    obj.intensityOut1=intensityOut;
    obj.tasOut1=tasOut;
    pthread_create(&tid[objectIndex],NULL,handleObject,(void *)&obj);
    //pthread_join(tid[objectIndex],NULL);
    printf("objectindx %d\n",obj.objindx);
    objectIndex++;

  }
  // cvReleaseImage(&objectMaskImg);
  //cvReleaseMemStorage(&storage);
  printf("Exitng Separatemask\n");

}


void* handleObject(void *arg)
{
  int i, j;
  handle *hndl;
  hndl=(handle *) malloc(sizeof(handle));
  hndl=(handle*)arg;
  pthread_mutex_t lock=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
  pthread_mutex_lock(&lock);
  IplImage *pImg;
  float statistics_ratio[3][9];
  pthread_t tid3;
  tas3 tas2;
  pImg = cvLoadImage("image.tif", CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR | CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH);
  if(pImg == NULL)
  {
    fprintf(stderr, "Fail to load image %s\n", "tiff file");
    return ;
  }
  tas2.pImg1=pImg;
  printf("tst%d\n",hndl->objindx);
  tas2.x=hndl->objindx;
  tas2.objectMaskImg1=hndl->objectMaskImg1[tas2.x];
  tas2.statistics_ratio[3][9]=statistics_ratio[3][9];
  double mean = average_intensity(pImg, tas2.objectMaskImg1); 
  int total = total_white(pImg, tas2.objectMaskImg1);
  pthread_mutex_unlock(&lock);

  printf("Exiting handle object thread_id %d\n\n", pthread_self());
}

Answer 1

这个函数似乎有问题

void* handleObject(void *arg)

首先

    pthread_mutex_t lock=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
    pthread_mutex_lock(&lock);

这是一个本地创建的互斥锁 - 但在线程函数中创建。所以你锁定它，但既然没有其他东西可以看到互斥锁，你为什么需要它？？？如果没有其他线程可以看到它，它不会提供同步功能。 其次

    float statistics_ratio[3][9];
    pthread_t tid3;
    tas3 tas2;
    pImg = cvLoadImage("image.tif", CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR | CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH);
    if(pImg == NULL){
        fprintf(stderr, "Fail to load image %s\n", "tiff file");
        return ;
    }
    tas2.pImg1=pImg;
    printf("tst%d\n",hndl->objindx);
    tas2.x=hndl->objindx;
    tas2.objectMaskImg1=hndl->objectMaskImg1[tas2.x];
    tas2.statistics_ratio[3][9]=statistics_ratio[3][9];

您创建了一个本地未初始化的二维浮点数组statistics_ratio，对其不做任何操作，然后将其分配给另一个本地创建的对象成员。这似乎毫无意义，另一个 pthread 实例 tid3 的声明也是如此。

这并不重要，因为没有其他东西可以看到线程，但是如果 pImg == NULL 没有首先解锁互斥锁，你会从这个函数内部返回。

很难看出您的代码为什么不起作用或它的用途是什么，但也许上面突出显示的内容可能会有所帮助。您在线程函数中创建了许多未使用的局部变量。我不确定你是否需要其中一些是全局的——尤其是互斥锁（如果你确实需要一个）。

Answer 2

我认为您最初的问题是您正在重用您传递给创建的线程的obj 结构，因此您将遇到数据竞争，其中刚刚创建的线程将读取已被用于的数据覆盖的信息另一个线程。

创建线程的循环具有以下结构：

for(r = contours; r != NULL; r = r->h_next)
{
    // initialize obj with information for the thread
    // ...

    // create a thread and pass it a pointer to obj
    pthread_create(&tid[objectIndex],NULL,handleObject,(void *)&obj);

    // some other bookkeeping
}

既然你在下一次循环迭代时立即重新初始化 obj，谁知道线程函数会得到什么数据？这就是为什么如果你在创建线程后加入线程，事情就会起作用的原因 - obj 结构保持稳定，因为循环阻塞直到线程完成。

将循环更改为如下所示：

for(r = contours; r != NULL; r = r->h_next)
{
    // instead of using `obj`, allocate a struct using malloc
    handle* threaddata = malloc(sizeof(handle); // note: I'm not sure if `handle` is the right type

    // initialize *threaddata with information for the thread
    // ...

    // create a thread and pass it the threaddata pointer
    pthread_create(&tid[objectIndex],NULL,handleObject,threaddata);

    // some other bookkeeping
}

然后free()线程函数中的数据在完成后使用（即线程创建代码创建并初始化数据块，然后将其所有权传递给线程）。

请注意，这可能不像通常那样简单，因为看起来您的 obj 结构中已经包含一些每个线程的信息（objectMaskImg1 元素看起来是一个数组，每个元素都是预期的对于单独的线程）。因此，您可能还需要对数据结构进行一些重构。

最后，还有其他几个彻底的错误，例如立即覆盖指向 malloc() 分配的块的指针：

obj.objectMaskImg1[objectIndex]=(IplImage *) malloc(sizeof(IplImage));
obj.objectMaskImg1[objectIndex]=objectMaskImg;

和

hndl=(handle *) malloc(sizeof(handle));
hndl=(handle*)arg;

除了 mathematician1975 (http://stackoverflow.com/a/11460092/12711) 提到的 handleObject() 线程函数中毫无意义地使用互斥锁。

线程函数中的相当一部分代码（复制或尝试在本地复制数据，互斥锁）似乎是在没有真正了解问题所在的情况下尝试解决问题的东西。我认为您确实需要了解各种数据的存储位置、如何复制它（而不是仅仅复制指向它的指针）以及如何管理数据的所有权。