kaldi中SHELL呼叫C 程式過程原始碼分析

kaldi真正的核心原始碼，都是c++寫成的，這個結論可以從如下兩點得以確認：

（1）在kaldi的原始碼kaldi/src目錄下，能看到很多擴充套件名為.cc的源程式，這是linux下c++原始碼；

（2）在原始碼中，比如kaldi\src\featbin\compute-mfcc-feats.cc，可以看到static_cast和std::string這樣的**，這是c++特有的語法。

但是我們是怎麼使用kaldi的呢，是直接呼叫這些c++程式？

有過kaldi使用經驗的人都知道，kaldi的使用，並不是直接寫c++/python程式來呼叫c++原始碼/動態鏈結庫。而是通過寫shell程式，來使用kaldi提供的各項功能（比如提取音訊的mfcc特徵）。

那問題就來了，我們寫的shell程式，是怎麼呼叫這些c++程式的呢？下面我們就以kaldi中的經典入門例子kaldi/egs/yesno/s5為例，分析其中的關鍵原始碼，從而回答這個問題。

首先，我們進入kaldi/egs/yesno/s5目錄，執行其中的run.sh，看一下例程執行的結果。

# feature extraction for x in train_yesno test_yesno; do steps/make_mfcc.sh --nj 1 data/$x exp/make_mfcc/$x mfcc steps/compute_cmvn_stats.sh data/$x exp/make_mfcc/$x mfcc utils/fix_data_dir.sh data/$x

done

可以看到，提取mfcc特徵，是呼叫了steps/make_mfcc.sh。

繼續看檔案steps/make_mfcc.sh，其中大部分**都在做檔案目錄配置，引數配置，但能看到如下**段：

$cmd job=1:$nj $logdir/make_mfcc_$.job.log \
extract-segments scp,p:$scp $logdir/segments.job ark:- \| \
compute-mfcc-feats $vtln_opts --verbose=2 --config=$mfcc_config ark:- ark:- \| \
copy-feats --compress=$compress $write_num_frames_opt ark:- \
ark,scp:$mfccdir/raw_mfcc_$name.job.ark,$mfccdir/raw_mfcc_$name.job.scp \
|| exit 1;

其中cmd為run.pl，這是perl程式。在kaldi/egs/yesno/s5/utils/run.pl開啟這個檔案，可以看到其用法描述如下：

@ar** < 2 && die "usage: run.pl log-file command-line arguments...";

可以看到，command-line就是具體的執行命令。所以，extract-segments，compute-mfcc-feats和copy-feats就是該shell/perl呼叫的最終命令。

以compute-mfcc-feats為例進行分析。首先，可以肯定這不是linux自帶的命令。用如下cmd搜尋一下看它在什麼位置，並檢視其屬性：

kaldi# find . -name compute-mfcc-feats ./src/featbin/compute-mfcc-feats kaldi# ll -h src/featbin/compute-mfcc-feats

-rwxr-xr-x 1 root root 2.3m apr 29 21:39 src/featbin/compute-mfcc-feats*

可以看到compute-mfcc-feats就是可執行檔案。如果這個檔案是用kaldi的c++原始碼編譯出來的，那它應該在makefile裡有描述。用如下命令搜出內容中含有compute-mfcc-feats的所有檔案：

kaldi# grep -rnw . -e "compute-mfcc-feats" ./src/featbin/.depend.mk:7225:compute-mfcc-feats.o: compute-mfcc-feats.cc /usr/include/stdc-predef.h \ ./src/featbin/makefile:10: compute-fbank-feats compute-kaldi-pitch-feats compute-mfcc-feats \ ./src/featbin/compute-mfcc-feats.cc:1:// featbin/compute-mfcc-feats.cc

./src/featbin/compute-mfcc-feats.cc:31: "usage: compute-mfcc-feats [options...] \n";

可見，在src/featbin/makefile中，確實寫到了compute-mfcc-feats。開啟這個makefile檔案，可以看到，上文command-line中的三個命令，都是由這個makefile描述來生成的：

binfiles = compute-mfcc-feats \ extract-segments \

copy-feats \

在這個makefile所在的目錄下，還能找到compute-mfcc-feats.cc，這就是抽取mfcc特徵的c++**。可以看到compute-mfcc-feats命令的引數解析過程，都是在改c++**中實現的。

以kaldi中提取mfcc特徵的功能為例，通過分析該過程原始碼（shell/perl/c++），發現了kaldi中shell呼叫c++原始碼的過程：c++編譯為可執行檔案，shell中呼叫這個可執行檔案。

如果你想改動kaldi的某些過程（比如mfcc提取過程），需要修改其c++原始碼，而不是shell。

如果你想為kaldi新增新的功能，需要寫好c++和makefile，生成可執行檔案，再通過shell來呼叫這個可執行檔案。

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