使用 std::thread 进行 cv::remap 段错误

Question

我使用以下简单代码遇到段错误：

#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"

#include <iostream>
#include <thread>
#include <unistd.h>

void run() {
    sleep(1);  // see below
    cv::Mat source(10, 10, CV_32FC1, -1);

    cv::Mat result(10, 10, CV_32FC1);
    cv::Mat trX(result.rows, result.cols, CV_32FC1, 5);
    cv::Mat trY(result.rows, result.cols, CV_32FC1, 5);

    cv::remap(source, result, trX, trY, cv::INTER_LINEAR, cv::BORDER_TRANSPARENT);
    std::cout << "done" << std::endl;
}

int main(int argc, char* argv[]) {
    std::thread t1(run);
    t1.join();
    std::thread t2(run);
    t2.join();
    return 0;
}

如果我run()直接从 调用两次main()，而根本不使用线程，则效果很好。如果我交换t1.join();and std::thread t2(run);（也就是说，在第一个线程完成之前启动第二个线程；这就是sleep变得重要的地方），它也会运行良好。

此外，如果我main改为

int main(int argc, char* argv[]) {
    std::thread t1(run);
    std::thread t2(run);
    t1.join();
    t2.join();
    std::thread t3(run);
    t3.join();
    return 0;
}

它在第三个线程中出现段错误，但（奇怪的是）并不总是：大约一次运行 2-3 个线程会成功。但是，我无法使用上述两个线程成功运行该程序。

似乎 、 和 中的特定值source并不trX重要trY。

我正在做的大程序在12月份运行正常，之后我就没有时间做，但是更新了几次系统。现在大程序因完全相同的段错误而失败，所以我认为它应该是新版本的 opencv 和/或 g++ 和/或 libstdc++ 的问题。

是我的系统有问题还是我的代码有问题？或者这是一些已知的问题？或者我应该去哪里举报比较好？

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我正在运行最新的 Ubuntu 16.10，带有 g++ 6.2.0（我也尝试过 4.9，结果相同）。可能感兴趣的软件包的特定版本是：

$ dpkg-query -W -f='${binary:Package}\t${Version}\n' | grep -E '(g\+\+|c\+\+|opencv)'
g++     4:6.1.1-1ubuntu2
g++-4.9 4.9.4-2ubuntu1
g++-5   5.4.1-2ubuntu2
g++-6   6.2.0-5ubuntu12
lib32stdc++6    6.2.0-5ubuntu12
libflac++6v5:amd64      1.3.1-4
libopencv-calib3d2.4v5:amd64    2.4.9.1+dfsg-2.1
libopencv-contrib2.4v5:amd64    2.4.9.1+dfsg-2.1
libopencv-core-dev:amd64        2.4.9.1+dfsg-2.1
libopencv-core2.4v5:amd64       2.4.9.1+dfsg-2.1
libopencv-features2d2.4v5:amd64 2.4.9.1+dfsg-2.1
libopencv-flann2.4v5:amd64      2.4.9.1+dfsg-2.1
libopencv-highgui-dev:amd64     2.4.9.1+dfsg-2.1
libopencv-highgui2.4-deb0:amd64 2.4.9.1+dfsg-2.1
libopencv-imgproc-dev:amd64     2.4.9.1+dfsg-2.1
libopencv-imgproc2.4v5:amd64    2.4.9.1+dfsg-2.1
libopencv-legacy2.4v5:amd64     2.4.9.1+dfsg-2.1
libopencv-ml2.4v5:amd64 2.4.9.1+dfsg-2.1
libopencv-objdetect2.4v5:amd64  2.4.9.1+dfsg-2.1
libopencv-video2.4v5:amd64      2.4.9.1+dfsg-2.1
libsigc++-2.0-0v5:amd64 2.8.0-2
libstdc++-4.9-dev:amd64 4.9.4-2ubuntu1
libstdc++-5-dev:amd64   5.4.1-2ubuntu2
libstdc++-6-dev:amd64   6.2.0-5ubuntu12
libstdc++6:amd64        6.2.0-5ubuntu12
libstdc++6:i386 6.2.0-5ubuntu12

我使用以下命令来构建代码：

g++ --std=c++14 test.cpp -lpthread -lopencv_highgui -lopencv_core -lopencv_imgproc -o test

Valgrind 输出：

==18499== Thread 2:
==18499== Invalid read of size 8
==18499==    at 0x690F0BA: ??? (in /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libtbb.so.2)
==18499==    by 0x690F18A: ??? (in /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libtbb.so.2)
==18499==    by 0x6910CE7: ??? (in /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libtbb.so.2)
==18499==    by 0x690F691: ??? (in /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libtbb.so.2)
==18499==    by 0x690A01F: ??? (in /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libtbb.so.2)
==18499==    by 0x6908164: tbb::internal::allocate_root_with_context_proxy::allocate(unsigned long) const (in /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libtbb.so.2)
==18499==    by 0x51D9E21: cv::parallel_for_(cv::Range const&, cv::ParallelLoopBody const&, double) (in /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libopencv_core.so.2.4.9)
==18499==    by 0x55AE8A1: cv::remap(cv::_InputArray const&, cv::_OutputArray const&, cv::_InputArray const&, cv::_InputArray const&, int, int, cv::Scalar_<double> const&) (in /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libopencv_imgproc.so.2.4.9)
==18499==    by 0x1094AC: run() (in /home/petr/osm/draw/test/test)
==18499==    by 0x10A360: void std::_Bind_simple<void (*())()>::_M_invoke<>(std::_Index_tuple<>) (in /home/petr/osm/draw/test/test)
==18499==    by 0x10A2ED: std::_Bind_simple<void (*())()>::operator()() (in /home/petr/osm/draw/test/test)
==18499==    by 0x10A2BD: std::thread::_State_impl<std::_Bind_simple<void (*())()> >::_M_run() (in /home/petr/osm/draw/test/test)
==18499==  Address 0xfffffffffffffff7 is not stack'd, malloc'd or (recently) free'd

Answer 1

OpenCV 提供了一个功能，允许使用计算机上可用的并行框架（ Intel TBB、Pthreadsparallel_for_等）轻松并行部分代码。

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看来在你的情况下，你拥有的 OpenCV 版本是2.4.9使用 TBB 作为默认parallel_for_后端。

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这是从多个线程调用 TBB 的另一个问题。\n解决方案可能是在从源代码构建 OpenCV 时禁用 TBB 并使用 Pthreads（在 CMake 中禁用 TBB 并启用 Pthreads）。

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你的解决方案也应该没问题。对于setNumThreads(0)，医生说：

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如果线程 == 0，OpenCV 将禁用线程优化并按顺序运行所有 xe2x80x99 函数。

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我想这setNumThreads(1)也应该没问题吧？

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不幸的是，我无法准确确定问题的根源：

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• cv::remap一般情况下线程不安全还是仅在 TBB 中才安全？
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• TBB版本有问题吗？（不确定这是否相关）
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• 使用的 OpenCV 版本有问题吗？
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我做了两个测试：

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• 在 Ubuntu 16.04 上从源代码构建OpenCV 3.2，并使用 Pthreads 作为parallel_for_后端
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• OpenCV 3.2在 Ubuntu 16.04 上从源代码构建并使用 TBB
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在这两种情况下，我都没有遇到任何问题。所以我希望它已经在较新的 OpenCV 版本或较新的 TBB 版本中得到解决。

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注意：您可以使用

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std::cout << "getBuildInformation:\\n" << cv::getBuildInformation() << std::endl;

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打印 OpenCV 信息。在我的第二次测试中，我得到：

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Parallel framework: TBB (ver 4.4 interface 9003)

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