如何在我的 MEX 文件中使用 OpenMP 而不会导致 MATLAB 崩溃？

Question

我从 Visual Studio 2019 构建了一个 Windows MEX 文件。我的 MATLAB 版本是 R2019a。该代码只是对两个输入 matlab 数组进行了一些“排序”。这是我尝试与 OpenMP 一起使用的示例。 “测试.cpp”

#include "mex.h"
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <omp.h>
using namespace std;
void mexFunction(int nlhs, mxArray* plhs[], int nrhs, const mxArray* prhs[])
{ 
    mxDouble *p0 = mxGetDoubles(prhs[0]);
    mwSize size0 = mxGetNumberOfElements(prhs[0]);
    mxDouble* p1 = mxGetDoubles(prhs[1]);
    mwSize size1 = mxGetNumberOfElements(prhs[1]);
    vector<vector<int>> v(2);
    int i;
    for (i = 0; i < size0; i++) {
        v[0].push_back(int(*p0++));
    };
    for (i = 0; i < size1; i++) {
        v[1].push_back(int(*p1++));
    };
#pragma omp parallel for 
    for (i = 0; i < 2; i++) {
        sort(v[i].begin(), v[i].end());
    };


    plhs[0] = mxCreateCellMatrix(2, 1);
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        mxArray* str = mxCreateNumericMatrix(1, v[i].size(), mxDOUBLE_CLASS, mxREAL);
        copy(v[i].begin(), v[i].end(), mxGetPr(str));
        mxSetCell(plhs[0], i, mxDuplicateArray(str));
        mxDestroyArray(str);
    };
    return;
}

我的测试 M 文件是：

a1= [1,2,3,4,5];
a2= [1,1,1,1];
result = test(a1,a2);
clear mex;

理想的输出将是result 中的 2*1 单元格。如果我删除 # pragma 行，则 MEX 文件运行良好。如果我添加它，MATLAB 崩溃了。几天来我一直试图找到问题，但没有找到任何解决方案。 此外，

1. 我已在我的 Visual Studio 中选择 OpenMP 支持键为“是”。
2. 我的代码中没有使用mexPrintf。我听说该功能会使 OpenMP 的 MEX 文件崩溃。
3. 我已经安装了 Intel Studio 并行 XE 2019 和 Matlab R2019a 的更新 5。也许我做了一个错误的并行域定义。我不想将plhs[0] = mxCreateCellMatrix(2, 1); 的最后一部分包含到#pragma 并行部分中。如上代码，我做对了吗？

Answer 1

这可能不是完美的解决方案。我刚刚对代码进行了一些更正，并成功在 Matlab 中构建了 mexw64。至于在 Visual Studio 中编译代码，mex 的运行速度非常低。（VS 构建了 15 秒，Matlab 构建了 0.4 秒。我不知道为什么。） 起初，我纠正了两个严重错误。

1. 正确使用#pragma... 的花括号。左大括号不能直接在#pragma omp parallel 之后。它应该在一个新行中。如下，

#pragma omp parallel
{ 
#pragma omp for
    for (i = 0; i < 2; i++) {
        sort(v[i].begin(), v[i].end());
    };
}

2 。在并行循环中，我不能使用mwIndex 类型索引。它必须是int 类型。这些问题的代码中不会发生此错误。我只是记下来了。

然后我使用mex -v COMPFLAGS="$COMPFLAGS /openmp" test.cpp; 构建了 mex 文件。我只是建议不要在一个 m 文件中构建和应用 mex。我的 Matlab 有时会崩溃。我不知道原因。我只是成功地把它们分开了，甚至听起来很奇怪。

Answer 2

您不能在代码的并行部分调用任何mx... 或mex... 函数*。您必须在并行部分之前获取指向所有数据的指针，包括创建输出数组并获取它们的指针，然后仅并行执行计算。

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* 这里给出的规则过于宽泛，一些mx... 函数可能可以在并行部分中使用，如James Tursa’s comment 所示。我不喜欢猜测并保持规则简单。