Question

我需要在MATLAB中执行多次任务，并且我希望通过使用多线程MEX函数来减少执行任务所需的时间。但是，由于双重释放或损坏错误，MEX函数导致MATLAB在退出后崩溃，因此我遇到了一些麻烦。

任务本身非常大，但我能够使用以下最小（非）工作示例重现错误：

#include <pthread.h>
#include "mex.h"
#include "matrix.h"

/* hard coded number of matrices to create per thread */
int num_mat = 10;

/* struct for passing information to the thread */
typedef struct {
    int pnum;
    int num_mat;
    mxArray *outMatrix;
} pt_info_t;


/* thread function */
void *doThread(void *tinfo){

    /* extract info from the struct */
    pt_info_t pinfo = *((pt_info_t *)tinfo);
    mxArray *outMatrix = pinfo.outMatrix;

    /* create a cell matrix */
    mxArray *one_cell = mxCreateCellMatrix(pinfo.num_mat, 1);
    int i = 0;
    for(i = 0; i < pinfo.num_mat; i++){
        /* fill the cell matrix with 1x1 double matrices */
        mxArray *one_mat = mxCreateDoubleMatrix(1,1,mxREAL);
        mxSetCell(one_cell, i, one_mat);
    }

    /* add the cell matrix to the return cell matrix */
    mxSetCell(outMatrix, pinfo.pnum, one_cell);

    /* exit the thread */
    pthread_exit(NULL);
}

/* thread entry function */
void t_comp_routine(int num_threads, mxArray *outMatrix){

    /* thread setup */
    pthread_t threads[num_threads];
    pt_info_t pinfo[num_threads];

    /* add information to the thread info structs and start threads */
    int pnum = 0;
    for(pnum = 0; pnum < num_threads; pnum++){
        pinfo[pnum].pnum = pnum;
        pinfo[pnum].num_mat = num_mat;
        pinfo[pnum].outMatrix = outMatrix;

        pthread_create(&threads[pnum], NULL, doThread, (void *)(pinfo + pnum));
    }

    /* join the threads */
    for(pnum = 0; pnum < num_threads; pnum++){
        pthread_join(threads[pnum], NULL);
    }


}

/* same routine but without threads */
void comp_routine(int num_pretend_threads, mxArray *outMatrix){

    int pnum = 0;
    for(pnum = 0; pnum < num_pretend_threads; pnum++){
        mxArray *one_cell = mxCreateCellMatrix(num_mat, 1);

        int i = 0;
        for(i = 0; i < num_mat; i++){
            mxArray *one_mat = mxCreateDoubleMatrix(1,1,mxREAL);
            mxSetCell(one_cell, i, one_mat);
        }

        mxSetCell(outMatrix, pnum, one_cell);
    }
}

/* The gateway function 
* nlhs = NUM left hand side args (OUTPUT)
* nrhs = NUM rhs args (INPUT)
* plhs = array of output args (OUTPUT)
* prhs = array of input args (INPUT)
*/
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[],
                 int nrhs, const mxArray *prhs[])
{    
    int num_threads = mxGetScalar(prhs[0]);
    mxArray *outMatrix = mxCreateCellMatrix(num_threads, 1);

    /* t_comp_routine causes matlab to crash after exiting */
    t_comp_routine(num_threads, outMatrix);

    /* comp_routine does not */
    /* comp_routine(num_threads, outMatrix); */

    plhs[0] = outMatrix;
    printf("Finished!\n");
}

程序接收num_threads变量并输出一个单元数组，其元素数与线程数相同。输出数组的每个单元格是一个长度为10的单元矩阵，其中每个元素都包含1x1双矩阵。

使用10个线程调用该函数会导致以下结果：

>> thread_test(10)
Finished!
ans = 
    {10x1 cell}
    {10x1 cell}
    {10x1 cell}
    {10x1 cell}
    {10x1 cell}
    {10x1 cell}
    {10x1 cell}
    {10x1 cell}
    {10x1 cell}
    {10x1 cell}
*** glibc detected *** /usr/local/MATLAB/R2013a/bin/glnxa64/MATLAB: double free or corruption (fasttop): 0x00002b89a000cf10 ***

为了简洁，我排除了Backtrace，但如果需要，我非常乐意提供它。

有时，调用少于10个线程的函数将完成而不会显示错误，但我怀疑可能仍然存在问题。非线程函数comp_routine执行相同的任务，并且多次运行且没有错误。

我相信这个错误可能是因为在线程函数中创建了mxArrays，但是我不知道如何解决这个问题，就像完整的程序一样，我必须动态创建这些数组（我不喜欢＃39; t总是提前知道创建它们的大小，例如）。

Answer 1

MEX API（包括mx*函数）是NOT thread safe (MathWorks Support Team)。您只能从主MATLAB线程调用mx * / mex *函数，但有一些例外（参见下文）。在使用doThread启动的pthread_create中，您调用了几个无法在那里使用的功能：

mxCreateCellMatrix
mxCreateDoubleMatrix
mxSetCell

您必须将普通旧数据传入和传出doThread，并在使用pthread_create调用的线程之外管理单元数组。除了演示使用Windows API进行多线程处理的example from MathWorks之外，Dirk-Jan Kroon还在his tutorial on the File Exchange和{{{{}}提供了另一个使用Pthread和Windows API多线程处理MEX函数的好例子。 3}}，等等。使用his non-rigid registration submission中的std::thread检查C ++ 11方法也是值得的。

例外情况（YMMV）：MexThread submission。

多线程（pthreads）MATLAB mex函数导致MATLAB在退出后崩溃

1 个答案: