c++ - pthreads mutex 的段错误

Question

我正在 pthreads 中实现粒子交互模拟器，但我的 pthreads 代码中不断出现段错误。错误发生在以下循环中，每个线程在我的 thread_routine 中的每个时间步结束时执行:

    for (int i = first; i < last; i++)
    {
            get_id(particles[i], box_id);
            pthread_mutex_lock(&locks[box_id.x + box_no * box_id.y]);
            //cout << box_id.x << "," << box_id.y << "," << thread_id << "l" << endl;
            box[box_id.x][box_id.y].push_back(&particles[i]);
            //cout << box_id.x << box_id.y << endl;
            pthread_mutex_unlock(&locks[box_id.x + box_no * box_id.y]);
    }

奇怪的是，如果我取消注释一个(哪个并不重要)或两个 cout，程序会按预期运行，不会发生任何错误(但这显然会降低性能，并且不是一个优雅的解决方案)，给出正确的输出。

box 是全局声明的 vector < vector < vector <粒子_t*>>>框这表示将我的(正方形)域分解为框。

当循环开始时，所有 i、j 的 box[i][j].size() 已设置为零，并且循环应该将粒子放回盒结构(get_id 函数给出正确的结果，我检查过)

数组 pthread_mutex_t 锁被声明为全局的

pthread_mutex_t * 锁,

并且大小由线程 0 设置，锁在创建其他线程之前由线程 0 初始化:

locks = (pthread_mutex_t *) malloc( box_no*box_no * sizeof( pthread_mutex_t ) );

for (int i = 0; i < box_no*box_no; i++)
{
    pthread_mutex_init(&locks[i],NULL);
}

您知道是什么原因造成的吗？如果处理器数量设置为 1，代码也会运行，而且似乎我运行的处理器越多，段错误发生的时间就越早(它在两个处理器上运行了一次整个模拟，但这似乎是一个异常(exception))

谢谢

Answer 1

这只是一个有根据的猜测，但如果你对所有的盒子使用一个锁，问题就会消失:push_back 必须分配内存，它通过 std 完成: :allocator 模板。我不认为 allocator 保证是线程安全的，我也不认为它保证被分区，每个 vector 一个。 (底层的 operator new 是线程安全的，但是 allocator 通常会使用 block 切片技巧来分摊 operator new的成本。)

你用reserve实用吗提前为所有 vector 预分配空间，使用一些保守估计每个盒子中将有多少粒子结束？这是我首先要尝试的。

我想尝试的另一件事是对所有盒子使用一个锁，我们知道这是可行的，但是将锁定/解锁操作移到 for 循环之外，以便每个线程都可以存储所有它的项目一次。这实际上可能比您尝试做的更快——更少的锁抖动。