Question

我希望我能想到一个更具描述性的标题，但事实就是如此。我有一些代码，我想用它做一些图像处理。我还需要从那些处理过的图像中获取一些统计数据，我想在一个单独的线程上做这个，所以我的主线程可以继续进行图像处理。

除此之外，这是我的代码。除了我的Image类包装OpenCV Mat这一事实之外，它应该不是真正相关的（尽管据我所知，我没有使用OMP或任何东西）：

#include <thread>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

//Data struct
struct CenterFindData{
    //Some images I'd like to store
    Image in, bpass, bpass_thresh, local_max, tmp;
    //Some Data (Particle Data = float[8])
    vector<ParticleData> data;
    //My thread flag
    bool goodToGo{ false };
    //Constructor
    CenterFindData(const Image& m);
};

vector<ParticleData> statistics(CenterFindData& CFD);
void operate(vector<CenterFindData> v_CFD);


..........................................
..........................................
..........................................


void operate(vector<CenterFindData> v_CFD){
    //Thread function, gathers statistics on processed images
    thread T( [&](){
        int nProcessed(0);
        for (auto& cfd : v_CFD){
            //Chill while the images are still being processed
            while (cfd.goodToGo == false){ 
                 //This works if I uncomment this print statement
                /*cout << "Waiting" << endl;*/ 
            }
            cout << "Statistics gathered from " << nProcessed++ << " images" << endl;
            //This returns vector<ParticleData>
            cfd.data = m_Statistics(cfd);
        }
    });

    //Run some filters on the images before statistics
    int nProcessed(0);
    for (auto& cfd : v_CFD){
        //Preprocess images
        RecenterImage(cfd.in);
        m_BandPass(cfd);
        m_LocalMax(cfd);
        RecenterImage(cfd.bpass_thresh);
        //Tell thread to do statistics, on to the next
        cfd.goodToGo = true;
        cout << "Ran filters on " << nProcessed++ << " images" << endl;
    }

    //Join thread
    T.join();
}

我认为来自cout的延迟是为了避免一些竞争条件我否则会遇到，但是什么？因为只有一个线程修改了bool goodToGo，而另一个线程检查了它，是否应该是一种“选通”两个函数的线程安全方式？

很抱歉，如果有什么不清楚的话，我对此很新，并且似乎在WRT多线程编程中犯了很多明显的错误。

感谢您的帮助

john

Answer 1

当你有：

 while (cfd.goodToGo == false){  }

编译器没有看到任何重新加载＆＃34;的原因。 goodToGo的值（它不知道此值受其他线程的影响！）。所以它读取一次，然后永远循环。

印刷品有所不同的原因是，编译器不知道印刷功能实际上会是什么并且不会影响，所以＆＃34;以防万一＆＃34;，它重新加载值（如果编译器可以＆＃34;看到内部＆＃34;所有打印代码，它实际上可能决定goodToGo不会被打印更改，并且不需要重新加载 - 但是有限制多长时间[或某些时间的代理，例如＆＃34;呼叫等级的数量＆＃34;或者＃34;中间指令的数量＆＃34;]编译器花费在计算这些事情上[和那里当然可以调用代码，编译器实际上无法访问源代码，例如系统调用write或类似的代码。

然而，解决方案是使用线程安全机制来更新goodToGo - 我们可以向变量抛出volatile属性，但这并不能保证，例如，另一个处理器得到＆＃34;告诉＆＃34;该值已更新，因此可能会显着延迟更新值的检测[甚至在某些条件下无限延迟]。

使用std::atomic_bool goodToGo以及store和load函数访问其中的值。这样，您将确保正确更新该值并立即＆＃34;立即＆＃34; （如同之前的几十到几百个时钟周期）另一个线程看到了。

作为旁注，这可能应该是真正的答案：忙碌等待线程一般来说是一个坏主意，你应该看一些线程基元等待condition_variable或类似。

多线程程序仅适用于print语句

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