c++ - 带有 For 循环和指针操作的 OPENMP

Question

上下文

我正在做一个 directshow 滤镜，它可以改变每一帧的对比度和亮度。指向第一帧第一个像素的指针是:RGBTRIPLE *prgb = (RGBTRIPLE*) pData;

此外，int numPixels = cxImage * cyImage; 是每帧的像素数。

循环

#pragma omp parallel for
for (int iPixel=0; iPixel < numPixels; iPixel++ ) {

    prgb->rgbtGreen = prgb->rgbtGreen * _contrastPower + _brightnessPower;
    prgb->rgbtBlue  = prgb->rgbtBlue  * _contrastPower + _brightnessPower;
    prgb->rgbtRed   = prgb->rgbtRed   * _contrastPower + _brightnessPower;  

    if(prgb->rgbtGreen>255) prgb->rgbtGreen = 255;
    if(prgb->rgbtBlue>255)  prgb->rgbtBlue  = 255;
    if(prgb->rgbtRed>255)   prgb->rgbtRed   = 255;


    prgb++;
}

问题

输出流是丑陋的。假设我们必须让线程使用我们递增的相同指针，当然它们最终会竞速并导致奇怪的问题。

此外，我尝试删除 int iPixel 并仅使用 prgb*，但无法理解语法。

问题

是否可以在使用指针操作的同时进行并行循环？如果是，怎么办？

Answer 1

问题是 prgb 是一个共享指针，在没有任何数据保护的情况下在每个线程中递增它会导致数据竞争。相反，您的代码应类似于以下内容:

#pragma omp parallel for schedule(static)
for (int iPixel=0; iPixel < numPixels; iPixel++ ) {
   RGBTRIPLE *ppixel = prgb + iPixel;

   ppixel->rgbtGreen = ppixel->rgbtGreen * _contrastPower + _brightnessPower;
   ppixel->rgbtBlue  = ppixel->rgbtBlue  * _contrastPower + _brightnessPower;
   ppixel->rgbtRed   = ppixel->rgbtRed   * _contrastPower + _brightnessPower;  

   if(ppixel->rgbtGreen>255) ppixel->rgbtGreen = 255;
   if(ppixel->rgbtBlue>255)  ppixel->rgbtBlue  = 255;
   if(ppixel->rgbtRed>255)   ppixel->rgbtRed   = 255;
}

该算法在现代 CPU 上受内存限制，因此如果图像数据不能完全放入 CPU 缓存，不要指望性能与线程数成线性比例。