TBB管道输出不正确

Question

我在文本文件（例如1.txt，2.txt ... 100.txt ）中编写了具有不同值（100倍）的C结构

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我在Linux上使用Intel TBB。 我创造了：

1. InputFilter（serial_in_order模式）
2. TransformFIlter（串行顺序模式）
3. OutputFilter（Serial_in_order模式）

InputFilter从文件读取结构，并将其传递给TransformFilter。 TrasnformFilter更新结构值并将其传递给OutputFilter。 OutputFilter将新结构写入光盘。

基本上，它是用于结构的简单读写应用程序。

class InputFilter: public tbb::filter {
public:
    InputFilter( int );
    ~InputFilter();
private:
    int total_streams;
    int count;
    struct video_process_object input_obj;
    void* operator()( void* );
};

InputFilter::InputFilter( int x )
        : filter( serial_in_order ) {
    total_streams = x;
    count = 1;
}

InputFilter::~InputFilter() {
    total_streams = 0;
}

void* InputFilter::operator()( void* ) {
    char path[50] = { };
    sprintf( path, "input//%d.txt", count );
    printf( "Path : %s\n", path );
    FILE *fp;
    fp = fopen( path, "r" );

    if( fp == NULL || count > total_streams ) {
        fclose( fp );
        printf( "\n*******Cannot find more data.Terminating********\n\n\n" );
        return NULL;
    }

    fscanf( fp, "%d", &input_obj.video_id );
    fscanf( fp, "%s", &input_obj.storage_url );
    fscanf( fp, "%s", &input_obj.storage_type );
    fscanf( fp, "%d", &input_obj.face_detect );
    fscanf( fp, "%d", &input_obj.face_recognise );
    fscanf( fp, "%d", &input_obj.scene_recognise );
    fscanf( fp, "%d", &input_obj.activity_recognise );
    fscanf( fp, "%d", &input_obj.speech_recognise );
    fclose( fp );

    count++;
    return &input_obj;
}

class TransformFilter: public tbb::filter {
public:
    TransformFilter();
    ~TransformFilter();
private:
    struct video_process_object input_transform;
    void* operator()( void* );
};

TransformFilter::TransformFilter()
        : filter( serial_in_order ) {
}

TransformFilter::~TransformFilter() {
}

void* TransformFilter::operator()( void *item ) {

    input_transform = *static_cast<struct video_process_object*>( item );

    input_transform.video_id += 1000;
    strcat( input_transform.storage_url, "  nabeel" );
    strcat( input_transform.storage_type, " N" );
    input_transform.face_detect += 1000;
    input_transform.face_recognise += 1000;

    return &input_transform;
}

class OutputFilter: public tbb::filter {
public:
    OutputFilter();
    ~OutputFilter();
private:
    struct video_process_object output_obj;
    void* operator()( void* );
};

OutputFilter::OutputFilter()
        : filter( serial_in_order ) {
    int status = mkdir( "output", S_IRWXU | S_IRWXG | S_IRWXO );
    if( status == -1 )
        printf( "\nOutput directory already exists\n\n" );
}

OutputFilter::~OutputFilter() {
}

void* OutputFilter::operator()( void *item ) {

    output_obj = *static_cast<struct video_process_object*>( item );

    FILE *fp;

    char path[50] = { };
    sprintf( path, "output//%d.txt", output_obj.video_id - 1000 );
    printf( "Output Path : %s\t\t %d\n\n", path, output_obj.video_id );

    if( (fp = fopen( path, "w" )) == NULL ) {
        fprintf( stderr, "Cannot open output file.\n" );
        return NULL;
    }

    fprintf( fp, "%d\n", output_obj.video_id );
    fprintf( fp, "%s\n", output_obj.storage_url );
    fprintf( fp, "%s\n", output_obj.storage_type );
    fprintf( fp, "%d\n", output_obj.face_detect );
    fprintf( fp, "%d\n", output_obj.face_recognise );
    fprintf( fp, "%d\n", output_obj.scene_recognise );
    fprintf( fp, "%d\n", output_obj.activity_recognise );
    fprintf( fp, "%d\n", output_obj.speech_recognise );

    fclose( fp );
    return NULL;
}

int main() {
    tbb::pipeline pipeline;

    InputFilter input_filter( 100 );
    pipeline.add_filter( input_filter );

    TransformFilter transform_filter;
    pipeline.add_filter( transform_filter );

    OutputFilter output_filter;
    pipeline.add_filter( output_filter );

    tbb::tick_count t0 = tbb::tick_count::now();

    tbb::task_scheduler_init init_parallel;
    pipeline.run( 1 );
    tbb::tick_count t1 = tbb::tick_count::now();

    return 0;
}

少量文件（例如5或10），一切都可以正常工作。当我读取大量文件（例如50或100）时，问题就开始了。问题是：

有时InputFilter读取10.txt文件，然后TransformFilter对其进行处理。 但是，InputFilter立即读取11.txt。 OutputFIlter跳过10.txt并处理11.txt。

我如何确保不会发生这种情况？

Answer 1

有一个数据争用，因为video_process_objects放置在过滤器结构内，并通过过滤器之间的引用（当然是并行运行）传递的。 因此，您会遇到以下情况： InputFilter开始处理下一个令牌，将新数据读取到其video_process_object中，而第一个令牌刚刚开始通过TransformFilter的相同地址读取数据：

     Token 1                ||         Token 2
input_filter.operator()     ||
transform_filter.operator() ||  input_filter.operator()
...

要修复它，请动态分配数据，例如：

struct video_process_object *input_obj_ptr = new video_process_object;
fscanf( fp, "%d", &input_obj_ptr->video_id );
...
return input_obj_ptr;

并在最后一个过滤器中取消分配它，因为无论如何它的返回值都会被忽略。 此旧演示文稿中的幻灯片49-50描绘了类似的代码。

最后，让我挑战您对tbb :: pipelene和serial_in_order过滤器类型的选择。 《 TBB参考资料》说：

实际应用中最好使用并行滤波器，因为它们可以并行加速。 如果过滤器必须是串行的，则在实际可行时最好使用乱序变量，因为它对处理顺序的约束更少。

由于处理和文件是独立的，我认为没有理由将这个附加的“按顺序”限制。 为了结构更好的代码，还要考虑另一个引号：

函数parallel_pipeline提供了一种强类型的lambda友好方式来构建和运行管道。