如何让提升池访问 gsl 矩阵以线程化任务

Posted 2023-02-21

【中文标题】如何让提升池访问 gsl 矩阵以线程化任务

【英文标题】：How to give boost pool access to a gsl matrix for threading a task

【发布时间】：2020-07-16 23:42:43

【问题描述】：

我有一个 gsl 矩阵，我一遍又一遍地填充它，并且在一个线程上完成所有操作非常繁重。是否可以在 boost pool 线程中修改 gsl 矩阵？

#include <gsl/gsl_linalg.h>
#include <boost/asio.hpp>

int main() 
    int SIZE = 3; // small size
    gsl_matrix * _A = gsl_matrix_alloc(SIZE, SIZE);  // set the gsl matrix to 3x3
    gsl_matrix_set_all(_A, 0);  // make them all 0 to provide contrast if value changes
    auto _dostuff = [&_A]() 
        gsl_matrix_set (_A, 0, 0, 20); // set the (0, 0) position to 20
    ;
    boost::asio::thread_pool pool(1);  // open up a thread pool containing 1 thread
    boost::asio::post(pool, [&_A, &_dostuff]_dostuff() ;);  // post a task to the pool
    std::cout << gsl_matrix_get (_A, 0, 0) << std::endl;  // check to see if the (0, 0) position is 20 (its not)

    return 0;

您需要将以下行添加到您的 Cmake 中

SET(CMAKE_CXX_FLAGS $CMAKE_CXX_FLAGS "-std=c++17 -pthread")
find_package(GSL REQUIRED)    
target_link_libraries(<folder name> GSL::gsl GSL::gslcblas)

感谢您的宝贵时间。

【参考方案1】：

所有线程始终“有权访问”整个进程空间 - 即该进程的内存中的所有对象。

原则上，不需要在进程内“授予 X 访问权限”。

这里：

post(pool, [&_A, &_dostuff]  _dostuff(); ); // post a task to the pool

您过于冗长，这可能表明您的困惑。 _dostuff 已经捕获了矩阵，所以你不需要它。此外，如果您需要捕获 lambda，您可以按值执行（这通常是更安全的默认设置，尤其是在线程化时）：

post(pool, [=]  _dostuff(); );

具有讽刺意味的是，您可以简单地将其替换为

post(pool, _dostuff);

为什么它不起作用？

很好用。您的支票中只是有数据竞争 - 所以任何事情都可能发生 (https://en.wikipedia.org/wiki/Undefined_behavior)。

为了获得可靠的检查，您可以先加入线程池：

#include <boost/asio.hpp>
#include <gsl/gsl_linalg.h>
#include <iostream>

namespace ba = boost::asio;

int main() 
    int SIZE = 3;                                  // small size
    gsl_matrix* _A = gsl_matrix_alloc(SIZE, SIZE); // 3x3
    gsl_matrix_set_all(_A, 0); // zero for reference

    auto _dostuff = [_A]() 
        gsl_matrix_set(_A, 0, 0, 20); // set (0, 0) to 20
    ;

    ba::thread_pool pool(1); // one thread
    post(pool, _dostuff);    // post task
    pool.join();

    std::cout
        << gsl_matrix_get(_A, 0, 0)
        << std::endl;

    gsl_matrix_free(_A);

打印

20

（也修复了内存泄漏）。

旁注：

您可能希望使用期货来同步任务。另请注意，通过引用捕获指针是不必要的。

【讨论】：

按值传递指针是否会复制任何内容？我通过引用传递速度，但是如果按值传递的指针只是让指针访问矩阵，那么是的，我可以按值传递。你能解释一下吗？谢谢

这是否比通过引用传递指针的计算成本更高？还是您只是在说明它可以被复制和按值传递？

指针复制起来很便宜。引用是......只是引擎盖下的指针（但它们不能为空）