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Patrice Nadeau, 2023-08-16 20:03

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 34 Patrice Nadeau
* Les fonctions, variables, constantes et `#define` DOIVENT être en [anglais américain](https://fr.wikipedia.org/wiki/Anglais_am%C3%A9ricain)
42
* Les commentaires et documentation DOIVENT être en français
43
44
Justifications : 
45 35 Patrice Nadeau
* Support ASCII 7-bits
46 34 Patrice Nadeau
* Correspondance avec la fiche technique (datasheet)
47
* [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)
48 1 Patrice Nadeau
49
### Copyright
50
51
[BSD 2 clauses (FreeBSD)](https://opensource.org/license/bsd-2-clause/)
52
53
Copier dans un fichier `LICENSE.txt`
54
55
### Doxygen
56
Logiciel [Doxygen](https://www.doxygen.nl/) utilisé pour générer la documentation à partir de commentaires spécialement formatés.
57
58
Chaque objet (fonctions, variables, etc.) DOIT être commenté/documenté : 
59
* Dans le format [Javadoc](https://www.doxygen.nl/manual/docblocks.html) (/** */)
60
* Avant sa déclaration
61 14 Patrice Nadeau
* Les « décorations » sont faites avec la syntaxe Markdown
62 1 Patrice Nadeau
63
Exemple :
64
``` c
65
/**
66 16 Patrice Nadeau
 * *italique*, **gras**
67
 * `code en ligne`
68 20 Patrice Nadeau
 * @remark Note non importante
69
 * @note Note générale
70
 * @attention Note importante
71
 * @warning Note conséquence négative
72 18 Patrice Nadeau
 * ```
73
 * code
74
 * ```
75 17 Patrice Nadeau
 */
76 1 Patrice Nadeau
```
77
78
## Fichiers
79
Le nom des fichiers DOIT être composé de la manière suivante :
80
* En minuscule
81
* 8 caractères maximum
82
* L'extension est 
83
    * `.h` pour les fichiers d’entête
84
    * `.c` pour les fichiers sources
85
* Contient une section Doxygen « file »
86
* Les fichier d’entête contiennent en plus
87
    * Une section Doxygen « mainpage » 
88
    * Une définition macro DOIT être faite pour éviter de ré-inclure le fichier.
89
90
Exemple :
91
```c
92
#ifndef _test_h
93
#define _test_h
94
/**
95
 * @file : test.h
96
 * @brief Description
97
 * @version 0.00.01
98
 * @date 2023-02-26
99
 * @author Patrice Nadeau  <pnadeau@patricenadeau.com>
100
 * @copyright 2023 Patrice Nadeau
101
*/
102
103
/**
104
 * @mainpage lcd
105 37 Patrice Nadeau
 * @brief ATMEL AVR 8-bit C librairie
106 1 Patrice Nadeau
 * @author Patrice Nadeau <pnadeau@patricenadeau.com>
107
 * @version 0.0.02
108
 * @date 2023-03-27
109 37 Patrice Nadeau
 * @pre AVR supportes (testés en gras):
110 1 Patrice Nadeau
 * - ATmega88
111
 * - ATmega168
112 15 Patrice Nadeau
 * - **ATmega328P**
113 1 Patrice Nadeau
 * @copyright 
114 13 Patrice Nadeau
 * @include{doc} LICENSE.txt
115 1 Patrice Nadeau
*/
116
117
...
118
119
#endif /*_usart.h*/
120
```
121
122
## Commentaires
123
Les commentaires DOIVENT :
124
* Être de style « C »
125
* Précéder l’élément à documenté
126
* En minuscules et commencer par une majuscule
127
128
Exemple :
129
``` c
130
/* Une seule ligne... */
131
132
/*
133
* Sur
134
* plusieurs
135
* lignes
136
*/
137
```
138
139
## Convention de noms
140
141 30 Patrice Nadeau
En général : *librairie*\_*action*\_*sujet*
142 1 Patrice Nadeau
143 31 Patrice Nadeau
* Comporter au maximum **31** caractères
144
* Être séparées par des traits de soulignement si comporte plusieurs mots
145
* Exceptions :
146
    * Fonction et variables DOIVENT
147
        * Être en minuscule
148
    * Macros, constantes et `#define` DOIVENT
149
        * Être en majuscule
150 1 Patrice Nadeau
151
Justification :
152
* Linux kernel coding style : <https://www.kernel.org/doc/html/v4.10/process/coding-style.html#naming>
153
* GNU Coding Standards <https://www.gnu.org/prep/standards/html_node/Writing-C.html#Writing-C>
154
* Embedded C Coding Standard : <https://barrgroup.com/embedded-systems/books/embedded-c-coding-standard>
155
156
## Déclarations locales
157
158
Une déclaration n’ayant qu’une visibilité locale DOIT :
159
* Être de classe `static`
160
161
Exemple:
162
``` c
163
/**
164
* @brief Local function
165
**/
166 7 Patrice Nadeau
static int local_func(void) {
167 1 Patrice Nadeau
    ...
168
    return 0;
169
}
170
```
171
172
## Items déconseillés et retirés
173
174
Les fonctions et variables ne devant plus être utilisés, DOIVENT générer un message lors de la compilation (*-Wall*) si un appel est effectué.
175
* Les attributs`__attribute__((deprecated))` ou `__attribute__((unavailable))` DOIVENT être ajoutés à la déclaration.
176
* La documentation DOIT indiquer les substituts à utiliser.
177
178
Exemple :
179
``` c
180
/**
181
 * @brief OldFunction
182
 * @deprecated Use NewFunction instead
183
 * @since Version x.x.xx
184
 */
185
int OldFunction(void) __attribute__((deprecated));
186
187
/**
188
 * @brief OldFunction
189
 * @deprecated Use NewFunction instead
190
 * @since Version x.x.xx
191
 */
192
int OldFunction(void) __attribute__((unavailable));
193
```
194
195
## Constantes
196
197
Utilisé au lieu d’une macro quand le type ou la visibilité de la variable doit être définis.
198
199
DOIVENT être
200 21 Patrice Nadeau
* De classe `static` ou `extern` selon le besoin
201 1 Patrice Nadeau
202
Exemple :
203
204
``` c
205
/** 
206 38 Patrice Nadeau
 * @name Liste des constantes
207 1 Patrice Nadeau
 * @brief
208
 */
209
/** @{ */
210 38 Patrice Nadeau
/** @brief La chaîne d'initialisation du projet */
211 1 Patrice Nadeau
static const char INIT_STR[6] = "POWER";
212 38 Patrice Nadeau
/** @brief Constante globale de la librairie `random` */
213 1 Patrice Nadeau
extern int RANDOM_MAX = 25;
214
/** @} */
215
216 38 Patrice Nadeau
/** @brief Constante */
217 1 Patrice Nadeau
const int ANSWER 42;
218
```
219
220
## Énumérations
221
222
DOIT être utilisée pour définir une série de valeurs.
223
224
Exemple :
225
```c
226
/**
227
 * @name List of STATUS values
228
 * @brief 
229
 * */
230
enum STATUS {
231
	/** @brief Everything is fine */
232
	STATUS_OK = 0,
233
	/** @brief Initialisation in progress */
234
	STATUS_INIT,
235
	/** @brief System halted */
236
	STATUS_HALTED
237
};
238
```
239
240
## Typedef
241
242
Format :
243
* En minuscule, suivie de **_t**
244
245
Exemple :
246
``` c
247 39 Patrice Nadeau
/** Type de la structure dans la librairie `ds1305` */
248 1 Patrice Nadeau
typedef struct {
249 39 Patrice Nadeau
    /** @brief Dernier deux chiffres : &ge; 00, &le; 99 */
250 1 Patrice Nadeau
    uint8_t year;
251
    /** @brief 01 - 12 */
252
    uint8_t month;
253
    /** @brief 01 - 31 */
254
    uint8_t date;
255
    /** @brief 1 - 7 */
256
    uint8_t day;
257
    /** @brief 00 - 23 */
258
    uint8_t hours;
259
    /** @brief 00 - 59 */
260
    uint8_t minutes;
261
    /** @brief 00 - 59 */
262
    uint8_t seconds;
263
} ds1305_time_t;
264
```
265
266
## Variables
267
268
Exemple :
269
``` c
270 40 Patrice Nadeau
/** @brief Variable locale */
271 1 Patrice Nadeau
static int ctr;
272 40 Patrice Nadeau
/** @brief Variable globale */
273
int RANDOM_CTR;
274 1 Patrice Nadeau
```
275
276
## Structures
277
278
Format
279
* En minuscule, séparé par des «underscores» si nécessaire.
280
281
Exemple :
282
``` c
283
/**
284
* @brief Structure for a local menu
285
* @see MenuSelect
286
*/
287
struct menu {
288 8 Patrice Nadeau
    /** @brief Character used for the item */
289
    char choice;
290
    /** @brief Description of the item */
291
    char *item;
292 1 Patrice Nadeau
};
293
```
294
295
## Fonctions
296
297
298
Le nom DOIT être dans le format suivant : *Action***_***Item***_***Attribut*, où *Action* signifie :
299 29 Patrice Nadeau
* **set**, **get**, **clear** : Règle, obtient ou vide un registre
300 1 Patrice Nadeau
* **read**, **write** : Lis ou écris dans un fichier
301
* **init** : Fonction d’initialisation
302
* **is** : Vérifie un état
303 36 Patrice Nadeau
* **setup** : Fonction de configuration des ports (AVR)
304 1 Patrice Nadeau
305
Exceptions
306
* Les fonctions définies dans une librairie de bas niveau pour du matériel (« driver ») devraient utiliser le nom définis dans le « datasheet ».
307
308
Une fonction DEVRAIT retourner une valeur. 
309 28 Patrice Nadeau
* Type entier (oui/non) :
310 1 Patrice Nadeau
  * Succès : **0**
311
  * Erreur : **1**
312
* Type booléen (Librairie `<stdbool.h>`)
313
    * **true**
314
    * **false**
315
* Pointeur :
316
    * **NULL** : Erreur
317
    * Autre valeur  : adresse du pointeur
318
319
Justification :
320
* [AVR1000b](https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/AVR1000b-Getting-Started-Writing-C-Code-for-AVR-DS90003262B.pdf)
321
322
Exemple :
323
324
``` c
325
/**
326
* @brief Check if a timer is set
327
* @param[in] nb Timer number. @n Possible values :
328 24 Patrice Nadeau
* − @arg **TIMER_1**
329
* − @arg **TIMER_2**
330 1 Patrice Nadeau
* @return
331 24 Patrice Nadeau
* @retval true Timer *nb* is set
332
* @retval false Timer *nb* is NOT set
333 1 Patrice Nadeau
* @par Example :
334
* Check if the timer is set
335
* @code
336
* ...
337
* result = is_timer_set();
338
* ...
339
* @endcode
340
* @pre init_timer
341
**/
342
343
static bool is_timer_set(uint8_t nb);
344
345
```
346
347 11 Patrice Nadeau
## Préprocesseur
348
Directives du préprocesseur gcc.
349 1 Patrice Nadeau
350
### #include
351
352
Pour inclure d’autres fichier comme les fichiers entête.
353
> N’est pas documenté dans Doxygen.
354
355
### #ifdef / ifndef
356
357
Surtout utiliser pour des options de compilation sur différentes plateforme.
358
Utiliser une forme évitant les répétitions.
359
360
> N’est pas documenté dans Doxygen.
361
362
Exemple :
363
```c
364
const char BLUE =
365
  #if ENABLED(FEATURE_ONE)
366
    '1'
367
  #else
368
    '0'
369
  #endif
370
;
371
```
372
373
### Diagnostiques
374
375
Les macros `#warning` et `#error` sont utilisées pour afficher des avertissements (continue la compilation) ou des erreurs (arrête la compilation).
376
377
> Ne sont pas documentées dans Doxygen.
378
379
Exemple :
380
``` c
381
#ifndef usart_AVR
382
    #error "__FILE_NAME__ is not supported on this AVR !"
383
#endif
384
385
#ifndef __test__
386
    #warning "test is not defined !"
387
#endif
388
```
389
390
### Définitions
391
392
Un `#define` est utilisé pour remplacer une valeur au moment de la compilation
393
> Pour la définition d'une valeur « integer », un `enum` DOIT être utilisé.
394
395
Exemple :
396
``` c
397
/**
398
* @name Registers name
399
*/
400
/** @{ */ 
401
/** @brief USART1 */
402
#define USART1 REG1
403
/** @brief USART2 */
404
#define USART2 REG2
405
/** @} */
406
407
USART1 = 0x0F;
408
```
409
410
## Atmel AVR
411
412
Particularités pour les microcontrôleurs 8 bits AVR d’Atmel.
413
414
[Atmel AVR4027: Tips and Tricks to Optimize Your C Code for 8-bit AVR Microcontrollers](https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/doc8453.pdf)
415
416
### Fichier d’en-têtes
417
418 25 Patrice Nadeau
Vérification du modèle de microcontrôleur
419
    > Via l'option `-m` de [gcc](https://github.com/embecosm/avr-gcc/blob/avr-gcc-mainline/gcc/config/avr/avr-mcus.def)
420
421 1 Patrice Nadeau
```c
422 25 Patrice Nadeau
#ifndef defined (__AVR_ATmega48__) || (__AVR_ATmega48P__) || \
423
	(__AVR_ATmega88P__) || defined (__AVR_ATmega88__) || \
424
	(__AVR_ATmega168__) || defined (__AVR_ATmega168P__) || \
425
	(__AVR_ATmega328__) || defined (__AVR_ATmega328P__)
426
#warning "Cette librairie n'as pas été testée sur cette famille de microcontrôleur."
427
#endif
428 1 Patrice Nadeau
```
429
430
### Macros
431
Liste des macros définies : 
432
* `F_CPU` : La fréquence utilisée par l'horloge (interne ou externe) du microcontrôleur
433
434
    > Les « fuses » doivent correspondent à la bonne source de l'horloge.
435
436
### Types
437
438
De nouveau type d'entier sont fournis avec la librairie `<stdint.h>`.
439
440
L'utilisation de ces types DOIT être utilisé afin d'exprimer le nombre de bit d'un objet.
441
442
### Progmem
443
Pour mettre des variables en lecture seule dans la section FLASH au lieu de SRAM avec `<avr/pgmspace.h>`.
444
> L’accès à ces variables est faite via les macros de la librairie.
445
446
Le nom de la variable DOIT être suivie de **_P**
447
448
Exemple :
449
```c
450
#include <avr/pgmspace.h>
451
...
452
/** @brief Variable en FLASH */
453
const int Variable1_P PROGMEM = 42;
454
```
455
456
### Fonction main
457
Un microcontrôleur AVR ne termine jamais la fonction `main`.
458
459
* Déclarer la fonction main avec l’attribut `noreturn`
460
* La boucle sans fin la plus optimisé est le `for (;;)`
461
462
Justification : [AVR035](https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/doc1497.pdf)
463
464
Exemple :
465
```c
466 26 Patrice Nadeau
#include <avr/io.h>
467
468 1 Patrice Nadeau
/** 
469
 * @brief Never ending loop
470
*/
471 12 Patrice Nadeau
void main(void) __attribute__ ((noreturn));
472 1 Patrice Nadeau
473
/* main function definition */
474 9 Patrice Nadeau
void main(void) {
475 1 Patrice Nadeau
    ...
476
    /* never return */
477
    for (;;) {
478
    };
479
};
480
```
481
482
### Atomic
483
Opérations ne devant pas être interrompus comme charger un registre de 16 bits avec un registre de 8 bits.
484
485
La librairie `avr-libc` (util/atomic.h) fournit des macros permettant la gestion entre autre des interruptions.
486
487
Les instructions critiques sont insérées dans un `ATOMIC_BLOCK`.
488
489
Exemple :
490
```c
491
...
492
ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) {
493
    ...
494
}
495
...
496
```