pthread并行处理

Question

需要关于线程的紧急帮助:这里的目标是分离每个图像，并分离不同的轮廓，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，对象索引变量需要在每个线程中传递。但只传递了objectndex的最后一个值，这是因为obj.objindx函数循环并替换了obj.objindx的值，只有objectndex的最后一个值被传递给所有线程。有没有办法在handleobject中传递每个objectindex值。如果我们取消对pthread_join(tidobjectIndex，NULL)的注释，代码就能正常运行；但它不会给出parralel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

此函数似乎有问题

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。所以你锁定了它，但既然没有其他东西可以看到互斥锁，为什么你还需要它？如果其他线程看不到它，它就不会提供同步功能。第二点

    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];

您创建了一个本地的未初始化的2d浮点数组statistics_ratio，不对其执行任何操作，然后将其分配给另一个本地创建的对象成员。这看起来毫无意义，另一个pthread实例tid3的声明也是如此。

这真的无关紧要，因为其他任何东西都看不到线程，但是如果在没有首先解锁互斥锁的情况下使用pImg == NULL，那么你可以从这个函数内部返回。

很难理解为什么你的代码不能工作，或者它的目的是什么，但也许上面突出显示的事情可能会有所帮助。你在你的线程函数中创建了很多没有被使用的局部变量。我不确定你是否需要其中一些是全局的--特别是互斥锁(如果你确实需要一个互斥锁的话)。

Answer 2

我认为您最初的问题是，您重用了传递给已创建线程的obj结构，因此将出现数据竞争，其中刚创建的线程将读取已被用于另一个线程的数据覆盖的信息。

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
}

由于您会在下一次循环迭代中立即重新初始化obj，谁知道线程函数将获得什么数据呢？这就是为什么在创建线程后加入线程就能正常工作的原因-- obj结构保持稳定，因为循环会阻塞，直到线程结束。

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
}

完成后，在线程函数中free()数据(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结构中已经包含了一些每个线程的信息( objectMaskImg1元素看起来是一个数组，每个元素都用于一个单独的线程)。因此，您可能还需要对数据结构进行一些重构。

最后，还有其他几个明显的bug，比如立即覆盖由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;

除了在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之外。

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，互斥对象)似乎是在试图修复问题时抛出的东西，而实际上并不了解问题是什么。我认为您真的需要了解各种数据位于何处，如何复制它(而不仅仅是复制指向它的指针)，以及如何管理数据的所有权。