简单 Rcpp 函数中的内存泄漏

Question

我正在用 R 开发一个包，我想将其转换为 Rcpp 以获得更好的性能。我是 Rcpp 的新手（通常是 C++。）我的问题是，如果我使用一组参数运行多次使用它，我编写的 Rcpp 函数可以正常工作，但是如果我尝试循环它许多参数组合，它会引发内存泄漏并导致 R 会话中止。

这是 R 中的代码，它可以很好地经受住我对其进行的任何测试：

raw_noise <- function(timesteps, mu, sigma, phi) {
   delta <- mu * (1 - phi)
   variance <- sigma^2 * (1 - phi^2)
   noise <- vector(mode = "double", length = timesteps)
   noise[1] <- c(rnorm(1, mu, sigma))
   for (i in (1:(timesteps - 1))) {
     noise[i + 1] <- delta + phi * noise[i] + rnorm(1, 0, sqrt(variance))
  }
   return(noise)
}

这里是Rcpp中的代码，使用了三个Rcpp sugar functions (pow, sqrt, rnorm):

NumericVector raw_noise(int timesteps, double mu, double sigma, double phi) {
  double delta = mu * (1 - phi);
  double variance = pow(sigma, 2.0) * (1 - pow(phi, 2.0));
  NumericVector noise(timesteps);
  noise[0] = R::rnorm(mu, sigma);
  for(int i = 0; i < timesteps; ++i) {
    noise[i+1] = delta + phi*noise[i] + R::rnorm(0, sqrt(variance));
  }
  return noise;
}

真正让我困惑的是这段代码运行没有问题：

library(purrr)
rerun(10000, raw_noise(timesteps = 30, mu = 0.5, sigma = 0.2, phi = 0.3))

但是当我运行这个代码时：

test_loop <- function(timesteps, mu, sigma, phi, replicates) {
  params <- cross_df(list(timesteps = timesteps, phi = phi, mu = mu, sigma = 
sigma))
  for (i in 1:nrow(params)) {
    print(params[i,])
    pmap(params[i,], raw_noise)
  }
}
library(purrr)
test_loop(timesteps=c(5, 6, 7, 8, 9, 10), mu=c(0.2, 0.5), sigma=c(0.2, 0.5),
      phi=c(0, 0.1))

通常情况下，R 会话中止并且 RStudio 完全崩溃。但有时我设法在 R 会话中止之前捕获此错误消息：

Error in match(x, table, nomatch = 0L) : GC encountered a node (0x10db7af50) with an unknown SEXP type: NEWSXP at memory.c:1692

据我了解，NEWSXP 是 R 中不常出现的奇异对象类型。发生的事情在我看来像是内存泄漏，但我完全不确定如何修复它。就像我说的，我通常是 Rcpp 和 C++ 的新手，所以我很感激任何正确方向的推动。

Answer 1

你有一个越界错误：

for(int i = 0; i < timesteps; ++i)

原因

noise[i+1]

超出定义的范围，因为 C++ 索引从 0 而不是 1 开始。

例如，0 到 timesteps - 1 的长度为 timesteps，因此可以。

但是

0 到 timesteps 的长度为 timesteps + 1

如果将 noise[i+1] 更改为 noise(i+1)，则可以看到这一点，这会对请求的索引执行边界检查。

Error in raw_noise(100, 2, 3, 0.2) : 
  Index out of bounds: [index=100; extent=100].

要解决此问题，请进行以下更改：

NumericVector raw_noise(int timesteps, double mu, double sigma, double phi) {
  double delta = mu * (1 - phi);
  double variance = pow(sigma, 2.0) * (1 - pow(phi, 2.0));
  NumericVector noise(timesteps);
  noise[0] = R::rnorm(mu, sigma);

  // change here
  for(int i = 0; i < timesteps - 1; ++i) { // 1 less time step

    noise[i+1] = delta + phi*noise[i] + R::rnorm(0, sqrt(variance));
  }
  return noise;
}

简单 Rcpp 函数中的内存泄漏

Memory leaks in a simple Rcpp function

c++

memory-leaks

r

rcpp