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Patrice Nadeau, 2023-07-16 10:13

1 1 Patrice Nadeau
# Règles de codage C
2
3
Le langage C, version C99 (ISO/IEC 9899:1999) utilisé avec le compilateur [GCC](https://gcc.gnu.org/).
4
5
> `gcc` n'est pas entièrement compatible avec le standard C99 (<https://gcc.gnu.org/c99status.html>).
6
7
---
8
{{toc}}
9
10
## Style
11
12 6 Patrice Nadeau
Le code DOIT :
13 5 Patrice Nadeau
* Être dans le style [K&R](https://fr.wikipedia.org/wiki/Style_d%27indentation#Style_K&R) avec la variante *one true brace style* (1TBS):
14 1 Patrice Nadeau
* L’indentation est de 4 espaces
15
* Le « backslash » est utilisé pour les lignes de plus de 80 caractères
16
* Une instruction par ligne
17
* Une espace avant et après un opérateur sauf pour les opérateurs « [unaires](https://fr.wikipedia.org/wiki/Op%C3%A9ration_unaire) »
18
19
Justification :
20
* [K&R](https://fr.wikipedia.org/wiki/Style_d%27indentation#Style_K&R)
21 10 Patrice Nadeau
* Prévient les erreurs lors d'ajout dans les boucles n'ayant qu'une instruction comme bloc
22 1 Patrice Nadeau
23
Exemple :
24
``` c
25 4 Patrice Nadeau
int fonction(void) {
26 1 Patrice Nadeau
    int x;
27
    if (var != 1) {
28
        x = x + 1;
29
        y++;
30
        printf("This is a long\
31
        line that should be splitted");
32 2 Patrice Nadeau
    } else {
33 1 Patrice Nadeau
        x--;
34 3 Patrice Nadeau
    };
35 1 Patrice Nadeau
    return 0;
36
}
37
```
38
39
### Langue
40
41
* Fonctions, variables et constantes DOIVENT être en anglais
42
* Commentaires et documentation DOIVENT être en français
43
44
### Copyright
45
46
[BSD 2 clauses (FreeBSD)](https://opensource.org/license/bsd-2-clause/)
47
48
Copier dans un fichier `LICENSE.txt`
49
50
### Doxygen
51
Logiciel [Doxygen](https://www.doxygen.nl/) utilisé pour générer la documentation à partir de commentaires spécialement formatés.
52
53
Chaque objet (fonctions, variables, etc.) DOIT être commenté/documenté : 
54
* Dans le format [Javadoc](https://www.doxygen.nl/manual/docblocks.html) (/** */)
55
* Avant sa déclaration
56 14 Patrice Nadeau
* Les « décorations » sont faites avec la syntaxe Markdown
57 1 Patrice Nadeau
58
Exemple :
59
``` c
60
/**
61 16 Patrice Nadeau
 * *italique*, **gras**
62
 * `code en ligne`
63 20 Patrice Nadeau
 * @remark Note non importante
64
 * @note Note générale
65
 * @attention Note importante
66
 * @warning Note conséquence négative
67 18 Patrice Nadeau
 * ```
68
 * code
69
 * ```
70 17 Patrice Nadeau
 */
71 1 Patrice Nadeau
```
72
73
## Fichiers
74
Le nom des fichiers DOIT être composé de la manière suivante :
75
* En minuscule
76
* 8 caractères maximum
77
* L'extension est 
78
    * `.h` pour les fichiers d’entête
79
    * `.c` pour les fichiers sources
80
* Contient une section Doxygen « file »
81
* Les fichier d’entête contiennent en plus
82
    * Une section Doxygen « mainpage » 
83
    * Une définition macro DOIT être faite pour éviter de ré-inclure le fichier.
84
85
Exemple :
86
```c
87
#ifndef _test_h
88
#define _test_h
89
/**
90
 * @file : test.h
91
 * @brief Description
92
 * @version 0.00.01
93
 * @date 2023-02-26
94
 * @author Patrice Nadeau  <pnadeau@patricenadeau.com>
95
 * @copyright 2023 Patrice Nadeau
96
*/
97
98
/**
99
 * @mainpage lcd
100
 * @brief ATMEL AVR 8-bit C library
101
 * @author Patrice Nadeau <pnadeau@patricenadeau.com>
102
 * @version 0.0.02
103
 * @date 2023-03-27
104
 * @pre AVR supported (tested are in bold):
105
 * - ATmega88
106
 * - ATmega168
107 15 Patrice Nadeau
 * - **ATmega328P**
108 1 Patrice Nadeau
 * @copyright 
109 13 Patrice Nadeau
 * @include{doc} LICENSE.txt
110 1 Patrice Nadeau
*/
111
112
...
113
114
#endif /*_usart.h*/
115
```
116
117
## Commentaires
118
Les commentaires DOIVENT :
119
* Être de style « C »
120
* Précéder l’élément à documenté
121
* En minuscules et commencer par une majuscule
122
123
Exemple :
124
``` c
125
/* Une seule ligne... */
126
127
/*
128
* Sur
129
* plusieurs
130
* lignes
131
*/
132
```
133
134
## Convention de noms
135
136 30 Patrice Nadeau
En général : *librairie*\_*action*\_*sujet*
137 1 Patrice Nadeau
138 30 Patrice Nadeau
Les noms doivent en [anglais américain](https://fr.wikipedia.org/wiki/Anglais_am%C3%A9ricain)
139
140 1 Patrice Nadeau
* Les nom de fonction et de variable DOIVENT
141
    * Comporter au maximum **31** caractères
142
    * Être en minuscule
143
    * Être séparées par des traits de soulignement si comporte plusieurs mots
144
* Les nom de macro, constantes et #define DOIVENT
145
    * Comporter au maximum **31** caractères
146
    * Être en majuscule
147
    * Être séparées par des traits de soulignement si comporte plusieurs mots
148
149
Justification :
150
* Linux kernel coding style : <https://www.kernel.org/doc/html/v4.10/process/coding-style.html#naming>
151
* GNU Coding Standards <https://www.gnu.org/prep/standards/html_node/Writing-C.html#Writing-C>
152
* Embedded C Coding Standard : <https://barrgroup.com/embedded-systems/books/embedded-c-coding-standard>
153 30 Patrice Nadeau
* Support ASCII 127 bits
154 1 Patrice Nadeau
155
## Déclarations locales
156
157
Une déclaration n’ayant qu’une visibilité locale DOIT :
158
* Être de classe `static`
159
160
Exemple:
161
``` c
162
/**
163
* @brief Local function
164
**/
165 7 Patrice Nadeau
static int local_func(void) {
166 1 Patrice Nadeau
    ...
167
    return 0;
168
}
169
```
170
171
## Items déconseillés et retirés
172
173
Les fonctions et variables ne devant plus être utilisés, DOIVENT générer un message lors de la compilation (*-Wall*) si un appel est effectué.
174
* Les attributs`__attribute__((deprecated))` ou `__attribute__((unavailable))` DOIVENT être ajoutés à la déclaration.
175
* La documentation DOIT indiquer les substituts à utiliser.
176
177
Exemple :
178
``` c
179
/**
180
 * @brief OldFunction
181
 * @deprecated Use NewFunction instead
182
 * @since Version x.x.xx
183
 */
184
int OldFunction(void) __attribute__((deprecated));
185
186
/**
187
 * @brief OldFunction
188
 * @deprecated Use NewFunction instead
189
 * @since Version x.x.xx
190
 */
191
int OldFunction(void) __attribute__((unavailable));
192
```
193
194
## Constantes
195
196
Utilisé au lieu d’une macro quand le type ou la visibilité de la variable doit être définis.
197
198
DOIVENT être
199 21 Patrice Nadeau
* De classe `static` ou `extern` selon le besoin
200 1 Patrice Nadeau
201
Exemple :
202
203
``` c
204
/** 
205
 * @name List of constants
206
 * @brief
207
 */
208
/** @{ */
209
/** @brief The initialization string of the project */
210
static const char INIT_STR[6] = "POWER";
211
/** @brief Global const in the random library */
212
extern int RANDOM_MAX = 25;
213
/** @} */
214
215
/** @brief Constant */
216
const int ANSWER 42;
217
```
218
219
## Énumérations
220
221
DOIT être utilisée pour définir une série de valeurs.
222
223
Exemple :
224
```c
225
/**
226
 * @name List of STATUS values
227
 * @brief 
228
 * */
229
enum STATUS {
230
	/** @brief Everything is fine */
231
	STATUS_OK = 0,
232
	/** @brief Initialisation in progress */
233
	STATUS_INIT,
234
	/** @brief System halted */
235
	STATUS_HALTED
236
};
237
```
238
239
## Typedef
240
241
Format :
242
* En minuscule, suivie de **_t**
243
244
Exemple :
245
``` c
246
/** Type of structure in the ds1305 library */
247
typedef struct {
248
    /** @brief last two digits : &ge; 00, &le; 99 */
249
    uint8_t year;
250
    /** @brief 01 - 12 */
251
    uint8_t month;
252
    /** @brief 01 - 31 */
253
    uint8_t date;
254
    /** @brief 1 - 7 */
255
    uint8_t day;
256
    /** @brief 00 - 23 */
257
    uint8_t hours;
258
    /** @brief 00 - 59 */
259
    uint8_t minutes;
260
    /** @brief 00 - 59 */
261
    uint8_t seconds;
262
} ds1305_time_t;
263
```
264
265
## Variables
266
267
Exemple :
268
``` c
269
/** @brief Local variable */
270
static int ctr;
271
/** @brief Global variable */
272
int random_ctr;
273
```
274
275
## Structures
276
277
Format
278
* En minuscule, séparé par des «underscores» si nécessaire.
279
280
Exemple :
281
``` c
282
/**
283
* @brief Structure for a local menu
284
* @see MenuSelect
285
*/
286
struct menu {
287 8 Patrice Nadeau
    /** @brief Character used for the item */
288
    char choice;
289
    /** @brief Description of the item */
290
    char *item;
291 1 Patrice Nadeau
};
292
```
293
294
## Fonctions
295
296
297
Le nom DOIT être dans le format suivant : *Action***_***Item***_***Attribut*, où *Action* signifie :
298 29 Patrice Nadeau
* **set**, **get**, **clear** : Règle, obtient ou vide un registre
299 1 Patrice Nadeau
* **read**, **write** : Lis ou écris dans un fichier
300
* **init** : Fonction d’initialisation
301
* **is** : Vérifie un état
302
303
Exceptions
304
* Les fonctions définies dans une librairie de bas niveau pour du matériel (« driver ») devraient utiliser le nom définis dans le « datasheet ».
305
306
Une fonction DEVRAIT retourner une valeur. 
307 28 Patrice Nadeau
* Type entier (oui/non) :
308 1 Patrice Nadeau
  * Succès : **0**
309
  * Erreur : **1**
310
* Type booléen (Librairie `<stdbool.h>`)
311
    * **true**
312
    * **false**
313
* Pointeur :
314
    * **NULL** : Erreur
315
    * Autre valeur  : adresse du pointeur
316
317
Justification :
318
* [AVR1000b](https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/AVR1000b-Getting-Started-Writing-C-Code-for-AVR-DS90003262B.pdf)
319
320
Exemple :
321
322
``` c
323
/**
324
* @brief Check if a timer is set
325
* @param[in] nb Timer number. @n Possible values :
326 24 Patrice Nadeau
* − @arg **TIMER_1**
327
* − @arg **TIMER_2**
328 1 Patrice Nadeau
* @return
329 24 Patrice Nadeau
* @retval true Timer *nb* is set
330
* @retval false Timer *nb* is NOT set
331 1 Patrice Nadeau
* @par Example :
332
* Check if the timer is set
333
* @code
334
* ...
335
* result = is_timer_set();
336
* ...
337
* @endcode
338
* @pre init_timer
339
**/
340
341
static bool is_timer_set(uint8_t nb);
342
343
```
344
345 11 Patrice Nadeau
## Préprocesseur
346
Directives du préprocesseur gcc.
347 1 Patrice Nadeau
348
### #include
349
350
Pour inclure d’autres fichier comme les fichiers entête.
351
> N’est pas documenté dans Doxygen.
352
353
### #ifdef / ifndef
354
355
Surtout utiliser pour des options de compilation sur différentes plateforme.
356
Utiliser une forme évitant les répétitions.
357
358
> N’est pas documenté dans Doxygen.
359
360
Exemple :
361
```c
362
const char BLUE =
363
  #if ENABLED(FEATURE_ONE)
364
    '1'
365
  #else
366
    '0'
367
  #endif
368
;
369
```
370
371
### Diagnostiques
372
373
Les macros `#warning` et `#error` sont utilisées pour afficher des avertissements (continue la compilation) ou des erreurs (arrête la compilation).
374
375
> Ne sont pas documentées dans Doxygen.
376
377
Exemple :
378
``` c
379
#ifndef usart_AVR
380
    #error "__FILE_NAME__ is not supported on this AVR !"
381
#endif
382
383
#ifndef __test__
384
    #warning "test is not defined !"
385
#endif
386
```
387
388
### Définitions
389
390
Un `#define` est utilisé pour remplacer une valeur au moment de la compilation
391
> Pour la définition d'une valeur « integer », un `enum` DOIT être utilisé.
392
393
Exemple :
394
``` c
395
/**
396
* @name Registers name
397
*/
398
/** @{ */ 
399
/** @brief USART1 */
400
#define USART1 REG1
401
/** @brief USART2 */
402
#define USART2 REG2
403
/** @} */
404
405
USART1 = 0x0F;
406
```
407
408
## Atmel AVR
409
410
Particularités pour les microcontrôleurs 8 bits AVR d’Atmel.
411
412
[Atmel AVR4027: Tips and Tricks to Optimize Your C Code for 8-bit AVR Microcontrollers](https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/doc8453.pdf)
413
414
### Fichier d’en-têtes
415
416 25 Patrice Nadeau
Vérification du modèle de microcontrôleur
417
    > Via l'option `-m` de [gcc](https://github.com/embecosm/avr-gcc/blob/avr-gcc-mainline/gcc/config/avr/avr-mcus.def)
418
419 1 Patrice Nadeau
```c
420 25 Patrice Nadeau
#ifndef defined (__AVR_ATmega48__) || (__AVR_ATmega48P__) || \
421
	(__AVR_ATmega88P__) || defined (__AVR_ATmega88__) || \
422
	(__AVR_ATmega168__) || defined (__AVR_ATmega168P__) || \
423
	(__AVR_ATmega328__) || defined (__AVR_ATmega328P__)
424
#warning "Cette librairie n'as pas été testée sur cette famille de microcontrôleur."
425
#endif
426 1 Patrice Nadeau
```
427
428
### Macros
429
Liste des macros définies : 
430
* `F_CPU` : La fréquence utilisée par l'horloge (interne ou externe) du microcontrôleur
431
432
    > Les « fuses » doivent correspondent à la bonne source de l'horloge.
433
434
### Types
435
436
De nouveau type d'entier sont fournis avec la librairie `<stdint.h>`.
437
438
L'utilisation de ces types DOIT être utilisé afin d'exprimer le nombre de bit d'un objet.
439
440
### Progmem
441
Pour mettre des variables en lecture seule dans la section FLASH au lieu de SRAM avec `<avr/pgmspace.h>`.
442
> L’accès à ces variables est faite via les macros de la librairie.
443
444
Le nom de la variable DOIT être suivie de **_P**
445
446
Exemple :
447
```c
448
#include <avr/pgmspace.h>
449
...
450
/** @brief Variable en FLASH */
451
const int Variable1_P PROGMEM = 42;
452
```
453
454
### Fonction main
455
Un microcontrôleur AVR ne termine jamais la fonction `main`.
456
457
* Déclarer la fonction main avec l’attribut `noreturn`
458
* La boucle sans fin la plus optimisé est le `for (;;)`
459
460
Justification : [AVR035](https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/doc1497.pdf)
461
462
Exemple :
463
```c
464 26 Patrice Nadeau
#include <avr/io.h>
465
466 1 Patrice Nadeau
/** 
467
 * @brief Never ending loop
468
*/
469 12 Patrice Nadeau
void main(void) __attribute__ ((noreturn));
470 1 Patrice Nadeau
471
/* main function definition */
472 9 Patrice Nadeau
void main(void) {
473 1 Patrice Nadeau
    ...
474
    /* never return */
475
    for (;;) {
476
    };
477
};
478
```
479
480
### Atomic
481
Opérations ne devant pas être interrompus comme charger un registre de 16 bits avec un registre de 8 bits.
482
483
La librairie `avr-libc` (util/atomic.h) fournit des macros permettant la gestion entre autre des interruptions.
484
485
Les instructions critiques sont insérées dans un `ATOMIC_BLOCK`.
486
487
Exemple :
488
```c
489
...
490
ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) {
491
    ...
492
}
493
...
494
```