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Révision 37 (Patrice Nadeau, 2023-08-16 19:58) → Révision 38/169 (Patrice Nadeau, 2023-08-16 20:00)
# Règles de codage C
Le langage C, version C99 (ISO/IEC 9899:1999) utilisé avec le compilateur [GCC](https://gcc.gnu.org/).
> `gcc` n'est pas entièrement compatible avec le standard C99 (<https://gcc.gnu.org/c99status.html>).
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## Style
Le code DOIT :
* 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):
* L’indentation est de 4 espaces
* Le « backslash » est utilisé pour les lignes de plus de 80 caractères
* Une instruction par ligne
* Une espace avant et après un opérateur sauf pour les opérateurs « [unaires](https://fr.wikipedia.org/wiki/Op%C3%A9ration_unaire) »
Justification :
* [K&R](https://fr.wikipedia.org/wiki/Style_d%27indentation#Style_K&R)
* Prévient les erreurs lors d'ajout dans les boucles n'ayant qu'une instruction comme bloc
Exemple :
``` c
int fonction(void) {
int x;
if (var != 1) {
x = x + 1;
y++;
printf("This is a long\
line that should be splitted");
} else {
x--;
};
return 0;
}
```
### Langue
* Les fonctions, variables, constantes et `#define` DOIVENT être en [anglais américain](https://fr.wikipedia.org/wiki/Anglais_am%C3%A9ricain)
* Les commentaires et documentation DOIVENT être en français
Justifications :
* Support ASCII 7-bits
* Correspondance avec la fiche technique (datasheet)
* [Loi sur la langue officielle et commune du Québec, le français](https://www.publicationsduquebec.gouv.qc.ca/fileadmin/Fichiers_client/lois_et_reglements/LoisAnnuelles/fr/2022/2022C14F.PDF)
### Copyright
[BSD 2 clauses (FreeBSD)](https://opensource.org/license/bsd-2-clause/)
Copier dans un fichier `LICENSE.txt`
### Doxygen
Logiciel [Doxygen](https://www.doxygen.nl/) utilisé pour générer la documentation à partir de commentaires spécialement formatés.
Chaque objet (fonctions, variables, etc.) DOIT être commenté/documenté :
* Dans le format [Javadoc](https://www.doxygen.nl/manual/docblocks.html) (/** */)
* Avant sa déclaration
* Les « décorations » sont faites avec la syntaxe Markdown
Exemple :
``` c
/**
* *italique*, **gras**
* `code en ligne`
* @remark Note non importante
* @note Note générale
* @attention Note importante
* @warning Note conséquence négative
* ```
* code
* ```
*/
```
## Fichiers
Le nom des fichiers DOIT être composé de la manière suivante :
* En minuscule
* 8 caractères maximum
* L'extension est
* `.h` pour les fichiers d’entête
* `.c` pour les fichiers sources
* Contient une section Doxygen « file »
* Les fichier d’entête contiennent en plus
* Une section Doxygen « mainpage »
* Une définition macro DOIT être faite pour éviter de ré-inclure le fichier.
Exemple :
```c
#ifndef _test_h
#define _test_h
/**
* @file : test.h
* @brief Description
* @version 0.00.01
* @date 2023-02-26
* @author Patrice Nadeau <pnadeau@patricenadeau.com>
* @copyright 2023 Patrice Nadeau
*/
/**
* @mainpage lcd
* @brief ATMEL AVR 8-bit C librairie
* @author Patrice Nadeau <pnadeau@patricenadeau.com>
* @version 0.0.02
* @date 2023-03-27
* @pre AVR supportes (testés en gras):
* - ATmega88
* - ATmega168
* - **ATmega328P**
* @copyright
* @include{doc} LICENSE.txt
*/
...
#endif /*_usart.h*/
```
## Commentaires
Les commentaires DOIVENT :
* Être de style « C »
* Précéder l’élément à documenté
* En minuscules et commencer par une majuscule
Exemple :
``` c
/* Une seule ligne... */
/*
* Sur
* plusieurs
* lignes
*/
```
## Convention de noms
En général : *librairie*\_*action*\_*sujet*
* Comporter au maximum **31** caractères
* Être séparées par des traits de soulignement si comporte plusieurs mots
* Exceptions :
* Fonction et variables DOIVENT
* Être en minuscule
* Macros, constantes et `#define` DOIVENT
* Être en majuscule
Justification :
* Linux kernel coding style : <https://www.kernel.org/doc/html/v4.10/process/coding-style.html#naming>
* GNU Coding Standards <https://www.gnu.org/prep/standards/html_node/Writing-C.html#Writing-C>
* Embedded C Coding Standard : <https://barrgroup.com/embedded-systems/books/embedded-c-coding-standard>
## Déclarations locales
Une déclaration n’ayant qu’une visibilité locale DOIT :
* Être de classe `static`
Exemple:
``` c
/**
* @brief Local function
**/
static int local_func(void) {
...
return 0;
}
```
## Items déconseillés et retirés
Les fonctions et variables ne devant plus être utilisés, DOIVENT générer un message lors de la compilation (*-Wall*) si un appel est effectué.
* Les attributs`__attribute__((deprecated))` ou `__attribute__((unavailable))` DOIVENT être ajoutés à la déclaration.
* La documentation DOIT indiquer les substituts à utiliser.
Exemple :
``` c
/**
* @brief OldFunction
* @deprecated Use NewFunction instead
* @since Version x.x.xx
*/
int OldFunction(void) __attribute__((deprecated));
/**
* @brief OldFunction
* @deprecated Use NewFunction instead
* @since Version x.x.xx
*/
int OldFunction(void) __attribute__((unavailable));
```
## Constantes
Utilisé au lieu d’une macro quand le type ou la visibilité de la variable doit être définis.
DOIVENT être
* De classe `static` ou `extern` selon le besoin
Exemple :
``` c
/**
* @name Liste des constantes List of constants
* @brief
*/
/** @{ */
/** @brief La chaîne d'initialisation du projet The initialization string of the project */
static const char INIT_STR[6] = "POWER";
/** @brief Constante globale de la librairie `random` Global const in the random library */
extern int RANDOM_MAX = 25;
/** @} */
/** @brief Constante Constant */
const int ANSWER 42;
```
## Énumérations
DOIT être utilisée pour définir une série de valeurs.
Exemple :
```c
/**
* @name List of STATUS values
* @brief
* */
enum STATUS {
/** @brief Everything is fine */
STATUS_OK = 0,
/** @brief Initialisation in progress */
STATUS_INIT,
/** @brief System halted */
STATUS_HALTED
};
```
## Typedef
Format :
* En minuscule, suivie de **_t**
Exemple :
``` c
/** Type of structure in the ds1305 library */
typedef struct {
/** @brief last two digits : ≥ 00, ≤ 99 */
uint8_t year;
/** @brief 01 - 12 */
uint8_t month;
/** @brief 01 - 31 */
uint8_t date;
/** @brief 1 - 7 */
uint8_t day;
/** @brief 00 - 23 */
uint8_t hours;
/** @brief 00 - 59 */
uint8_t minutes;
/** @brief 00 - 59 */
uint8_t seconds;
} ds1305_time_t;
```
## Variables
Exemple :
``` c
/** @brief Local variable */
static int ctr;
/** @brief Global variable */
int random_ctr;
```
## Structures
Format
* En minuscule, séparé par des «underscores» si nécessaire.
Exemple :
``` c
/**
* @brief Structure for a local menu
* @see MenuSelect
*/
struct menu {
/** @brief Character used for the item */
char choice;
/** @brief Description of the item */
char *item;
};
```
## Fonctions
Le nom DOIT être dans le format suivant : *Action***_***Item***_***Attribut*, où *Action* signifie :
* **set**, **get**, **clear** : Règle, obtient ou vide un registre
* **read**, **write** : Lis ou écris dans un fichier
* **init** : Fonction d’initialisation
* **is** : Vérifie un état
* **setup** : Fonction de configuration des ports (AVR)
Exceptions
* Les fonctions définies dans une librairie de bas niveau pour du matériel (« driver ») devraient utiliser le nom définis dans le « datasheet ».
Une fonction DEVRAIT retourner une valeur.
* Type entier (oui/non) :
* Succès : **0**
* Erreur : **1**
* Type booléen (Librairie `<stdbool.h>`)
* **true**
* **false**
* Pointeur :
* **NULL** : Erreur
* Autre valeur : adresse du pointeur
Justification :
* [AVR1000b](https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/AVR1000b-Getting-Started-Writing-C-Code-for-AVR-DS90003262B.pdf)
Exemple :
``` c
/**
* @brief Check if a timer is set
* @param[in] nb Timer number. @n Possible values :
* − @arg **TIMER_1**
* − @arg **TIMER_2**
* @return
* @retval true Timer *nb* is set
* @retval false Timer *nb* is NOT set
* @par Example :
* Check if the timer is set
* @code
* ...
* result = is_timer_set();
* ...
* @endcode
* @pre init_timer
**/
static bool is_timer_set(uint8_t nb);
```
## Préprocesseur
Directives du préprocesseur gcc.
### #include
Pour inclure d’autres fichier comme les fichiers entête.
> N’est pas documenté dans Doxygen.
### #ifdef / ifndef
Surtout utiliser pour des options de compilation sur différentes plateforme.
Utiliser une forme évitant les répétitions.
> N’est pas documenté dans Doxygen.
Exemple :
```c
const char BLUE =
#if ENABLED(FEATURE_ONE)
'1'
#else
'0'
#endif
;
```
### Diagnostiques
Les macros `#warning` et `#error` sont utilisées pour afficher des avertissements (continue la compilation) ou des erreurs (arrête la compilation).
> Ne sont pas documentées dans Doxygen.
Exemple :
``` c
#ifndef usart_AVR
#error "__FILE_NAME__ is not supported on this AVR !"
#endif
#ifndef __test__
#warning "test is not defined !"
#endif
```
### Définitions
Un `#define` est utilisé pour remplacer une valeur au moment de la compilation
> Pour la définition d'une valeur « integer », un `enum` DOIT être utilisé.
Exemple :
``` c
/**
* @name Registers name
*/
/** @{ */
/** @brief USART1 */
#define USART1 REG1
/** @brief USART2 */
#define USART2 REG2
/** @} */
USART1 = 0x0F;
```
## Atmel AVR
Particularités pour les microcontrôleurs 8 bits AVR d’Atmel.
[Atmel AVR4027: Tips and Tricks to Optimize Your C Code for 8-bit AVR Microcontrollers](https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/doc8453.pdf)
### Fichier d’en-têtes
Vérification du modèle de microcontrôleur
> Via l'option `-m` de [gcc](https://github.com/embecosm/avr-gcc/blob/avr-gcc-mainline/gcc/config/avr/avr-mcus.def)
```c
#ifndef defined (__AVR_ATmega48__) || (__AVR_ATmega48P__) || \
(__AVR_ATmega88P__) || defined (__AVR_ATmega88__) || \
(__AVR_ATmega168__) || defined (__AVR_ATmega168P__) || \
(__AVR_ATmega328__) || defined (__AVR_ATmega328P__)
#warning "Cette librairie n'as pas été testée sur cette famille de microcontrôleur."
#endif
```
### Macros
Liste des macros définies :
* `F_CPU` : La fréquence utilisée par l'horloge (interne ou externe) du microcontrôleur
> Les « fuses » doivent correspondent à la bonne source de l'horloge.
### Types
De nouveau type d'entier sont fournis avec la librairie `<stdint.h>`.
L'utilisation de ces types DOIT être utilisé afin d'exprimer le nombre de bit d'un objet.
### Progmem
Pour mettre des variables en lecture seule dans la section FLASH au lieu de SRAM avec `<avr/pgmspace.h>`.
> L’accès à ces variables est faite via les macros de la librairie.
Le nom de la variable DOIT être suivie de **_P**
Exemple :
```c
#include <avr/pgmspace.h>
...
/** @brief Variable en FLASH */
const int Variable1_P PROGMEM = 42;
```
### Fonction main
Un microcontrôleur AVR ne termine jamais la fonction `main`.
* Déclarer la fonction main avec l’attribut `noreturn`
* La boucle sans fin la plus optimisé est le `for (;;)`
Justification : [AVR035](https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/doc1497.pdf)
Exemple :
```c
#include <avr/io.h>
/**
* @brief Never ending loop
*/
void main(void) __attribute__ ((noreturn));
/* main function definition */
void main(void) {
...
/* never return */
for (;;) {
};
};
```
### Atomic
Opérations ne devant pas être interrompus comme charger un registre de 16 bits avec un registre de 8 bits.
La librairie `avr-libc` (util/atomic.h) fournit des macros permettant la gestion entre autre des interruptions.
Les instructions critiques sont insérées dans un `ATOMIC_BLOCK`.
Exemple :
```c
...
ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) {
...
}
...
```