c++ - cv::remap segfaults with std::thread

Question

我遇到了以下简单代码的段错误:

#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;
}

如果我直接从 main() 中调用 run() 两次，根本不使用线程，它运行良好。如果我交换 t1.join(); 和 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；这是 sleep 变得很重要)，它也运行良好。

此外，如果我将 main 更改为

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)并非总是如此:大约有 2-3 次运行成功通过。但是，我无法成功运行带有上述两个线程的程序。

似乎source、trX 和trY 中的特定值并不重要。

我在做的大程序在12月份运行正常，之后就没时间做了，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，所以我认为它应该与更新版本的 opencv 和/或 g++ 和/或 libstdc++ 相关。

是我的系统或我的代码有问题吗？或者这是一些已知的问题？或者我应该在哪里更好地报告？

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

$ 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 parallel_for_ 允许使用计算机上可用的并行框架(Intel TBB、Pthreads 等)轻松并行部分代码的函数。

在您的情况下，您拥有的 OpenCV 版本似乎是 2.4.9 TBB 用作默认值 parallel_for_后端。

Here从多个线程调用的 TBB 的另一个问题。 解决方案可能是在从源代码构建 OpenCV 时禁用 TBB 并改用 Pthread(在 CMake 中禁用 TBB 并启用 Pthread)。

您的解决方案也应该没问题。用 setNumThreads(0) ，文档说:

If threads == 0, OpenCV will disable threading optimizations and run all it’s functions sequentially.

我猜 setNumThreads(1)应该也可以吧？

很遗憾，我无法确定问题的确切根源:

• cv::remap总体上不是线程安全的还是仅使用 TBB？
• TBB 版本有问题？ (不确定 this 是否相关)
• 使用的 OpenCV 版本有问题吗？

我做了两个测试:

• 构建OpenCV 3.2来自 Ubuntu 16.04 上的源代码，Pthreads 用作 parallel_for_后端
• 构建OpenCV 3.2来自 Ubuntu 16.04 上的源代码并改用 TBB

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。

注意:你可以使用

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

打印 OpenCV 信息。在我的第二次测试中，我得到:

Parallel framework: TBB (ver 4.4 interface 9003)