使用 Pyside2 QThread 线程化时，Scipy curve_fit 崩溃

Posted 2023-02-16

【中文标题】使用 Pyside2 QThread 线程化时，Scipy curve_fit 崩溃

【英文标题】：Scipy curve_fit crashes when threaded with Pyside2 QThread

【发布时间】：2020-11-17 10:20:03

【问题描述】：

我正在使用 pyside2 制作一个 QT5 应用程序，我在其中使用 scipy.optimize.curve_fit 拟合数千个函数。为了避免冻结 gui，我使用 Qthread() 将这数千个对 curve_fit 的调用放在单独的线程上。 有时这可行，但如果我反复运行这个程序，它偶尔会在调用 curve_fit 时崩溃。

我创建了一个可以重现此错误的最小示例。有时我必须运行它 20 次才能崩溃。错误是：“分段错误：11”和“进程以退出代码 139 完成（被信号 11 中断：SIGSEGV）”

我使用的是 Python 3.8.2，所有库都已更新。

import sys
from PySide2.QtWidgets import QApplication, QLabel, QMainWindow
from PySide2.QtCore import Qt, QThread, QObject, Signal
import numpy as np
from scipy.optimize import curve_fit

class ProcessData(QObject):
    loaded = Signal(int)
    ready = Signal(list)
    finished = Signal()

    def __init__(self, data):
        super().__init__()
        self._data = data

    def func(self, x, a, b, c):
        return a * np.exp(-b * x) + c

    def run(self):
        result = []
        y = self.func(self._data, 2.5, 1.3, 0.5)
        for i in range(1000):
            y_noise = 0.2 * np.random.normal(size=self._data.size)
            ydata = y + y_noise
            print("start fit: ".format(i))
            popt, pcov = curve_fit(self.func, self._data, ydata)
            print("finished fit: ".format(i))
            result.append(popt)
        self.ready.emit(result)
        self.finished.emit()

    def stop(self):
        self._stop = True

class MainWindow(QMainWindow):

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(MainWindow, self).__init__(*args, **kwargs)
        self.setWindowTitle("Test Application")
        self.thread = QThread()
        self.data = np.linspace(0, 4, 50)
        self.process_data = ProcessData(self.data)
        self.process_data.moveToThread(self.thread)
        self.process_data.ready.connect(self.show_result)
        self.process_data.finished.connect(self.thread.quit)
        self.thread.started.connect(self.process_data.run)
        self.thread.finished.connect(self.process_data.deleteLater)
        self.thread.start()

    def show_result(self, result):
        label = QLabel("Fitted  functions".format(len(result)))
        label.setAlignment(Qt.AlignCenter)
        self.setCentralWidget(label)


app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
app.exec_()

【问题讨论】：

我没有在 Linux 上使用 PySide2 5.15.1 重现该问题

我在 Mac 上使用 python 3.8.2，numpy 1.19.4，scipy 1.5.4，Pyside2 5.15.1

【参考方案1】：

免责声明：我无法重现该问题。

据我所知scipy.optimize.curve_fit 在后台使用scipy.optimize.leastsq，这不是线程安全的，您应该在调用curve_fit 之前获取线程锁（但是它可能会破坏您的目的）。分段错误也是内存管理出现问题的标志，可能读取了未在进程中映射的数据。您可以尝试多处理，但我认为这不会有更好的效果（因为您正在制作 GUI）。