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Patrice Nadeau, 2023-09-03 16:35

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 46 Patrice Nadeau
* Les fonctions, variables, constantes et `#define` DOIVENT être en [anglais américain](https://fr.wikipedia.org/wiki/Anglais_am%C3%A9ricain)
19 47 Patrice Nadeau
* Les commentaires et documentation DOIVENT être en français, avec le logiciel [Doxygen](https://www.doxygen.nl/) :
20
    * Chaque objet (fonctions, variables, etc.) DOIT être commenté/documenté : 
21
    * Dans le format [Javadoc](https://www.doxygen.nl/manual/docblocks.html) (/** */)
22
    * Avant sa déclaration
23
    * Les « décorations » sont faites avec la syntaxe Markdown
24 1 Patrice Nadeau
25 46 Patrice Nadeau
Justifications : 
26 1 Patrice Nadeau
* [K&R](https://fr.wikipedia.org/wiki/Style_d%27indentation#Style_K&R)
27
* Prévient les erreurs lors d'ajout dans les boucles n'ayant qu'une instruction comme bloc
28 46 Patrice Nadeau
* Support ASCII 7-bits
29
* Correspondance avec la fiche technique (datasheet)
30
* [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)
31 1 Patrice Nadeau
32
Exemple :
33
``` c
34 47 Patrice Nadeau
/**
35
 * *italique*, **gras**
36
 * `code en ligne`
37
38
 * ```
39
 * code
40
 * ```
41
 */
42
```
43
Exemple :
44
``` c
45
/**
46
 * @brief Fonction principale
47
 * @return Une evaleur
48
 * @remark Note non importante
49
 * @note Note générale
50
 * @attention Note importante
51
 * @warning Note conséquence négative
52
 */
53 1 Patrice Nadeau
int fonction(void) {
54
    int x;
55
    if (var != 1) {
56 14 Patrice Nadeau
        x = x + 1;
57 1 Patrice Nadeau
        y++;
58
        printf("This is a long\
59
        line that should be splitted");
60
    } else {
61 16 Patrice Nadeau
        x--;
62
    };
63 20 Patrice Nadeau
    return 0;
64
}
65
```
66
67 18 Patrice Nadeau
### Copyright
68
69
[BSD 2 clauses (FreeBSD)](https://opensource.org/license/bsd-2-clause/)
70 17 Patrice Nadeau
71 1 Patrice Nadeau
Copier dans un fichier `LICENSE.txt`
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 37 Patrice Nadeau
 * @brief ATMEL AVR 8-bit C librairie
101 1 Patrice Nadeau
 * @author Patrice Nadeau <pnadeau@patricenadeau.com>
102
 * @version 0.0.02
103
 * @date 2023-03-27
104 37 Patrice Nadeau
 * @pre AVR supportes (testés en gras):
105 1 Patrice Nadeau
 * - 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 31 Patrice Nadeau
* Comporter au maximum **31** caractères
139
* Être séparées par des traits de soulignement si comporte plusieurs mots
140
* Exceptions :
141
    * Fonction et variables DOIVENT
142
        * Être en minuscule
143
    * Macros, constantes et `#define` DOIVENT
144
        * Être en majuscule
145 1 Patrice Nadeau
146
Justification :
147
* Linux kernel coding style : <https://www.kernel.org/doc/html/v4.10/process/coding-style.html#naming>
148
* GNU Coding Standards <https://www.gnu.org/prep/standards/html_node/Writing-C.html#Writing-C>
149
* Embedded C Coding Standard : <https://barrgroup.com/embedded-systems/books/embedded-c-coding-standard>
150
151
## Déclarations locales
152
153
Une déclaration n’ayant qu’une visibilité locale DOIT :
154
* Être de classe `static`
155
156
Exemple:
157
``` c
158
/**
159
* @brief Local function
160
**/
161 7 Patrice Nadeau
static int local_func(void) {
162 1 Patrice Nadeau
    ...
163
    return 0;
164
}
165
```
166
167
## Items déconseillés et retirés
168
169
Les fonctions et variables ne devant plus être utilisés, DOIVENT générer un message lors de la compilation (*-Wall*) si un appel est effectué.
170
* Les attributs`__attribute__((deprecated))` ou `__attribute__((unavailable))` DOIVENT être ajoutés à la déclaration.
171
* La documentation DOIT indiquer les substituts à utiliser.
172
173
Exemple :
174
``` c
175
/**
176
 * @brief OldFunction
177
 * @deprecated Use NewFunction instead
178
 * @since Version x.x.xx
179
 */
180
int OldFunction(void) __attribute__((deprecated));
181
182
/**
183
 * @brief OldFunction
184
 * @deprecated Use NewFunction instead
185
 * @since Version x.x.xx
186
 */
187
int OldFunction(void) __attribute__((unavailable));
188
```
189
190
## Constantes
191
192
Utilisé au lieu d’une macro quand le type ou la visibilité de la variable doit être définis.
193
194
DOIVENT être
195 21 Patrice Nadeau
* De classe `static` ou `extern` selon le besoin
196 1 Patrice Nadeau
197
Exemple :
198
199
``` c
200
/** 
201 38 Patrice Nadeau
 * @name Liste des constantes
202 1 Patrice Nadeau
 * @brief
203
 */
204
/** @{ */
205 38 Patrice Nadeau
/** @brief La chaîne d'initialisation du projet */
206 1 Patrice Nadeau
static const char INIT_STR[6] = "POWER";
207 38 Patrice Nadeau
/** @brief Constante globale de la librairie `random` */
208 1 Patrice Nadeau
extern int RANDOM_MAX = 25;
209
/** @} */
210
211 38 Patrice Nadeau
/** @brief Constante */
212 1 Patrice Nadeau
const int ANSWER 42;
213
```
214
215
## Énumérations
216
217
DOIT être utilisée pour définir une série de valeurs.
218
219
Exemple :
220
```c
221
/**
222
 * @name List of STATUS values
223
 * @brief 
224
 * */
225
enum STATUS {
226
	/** @brief Everything is fine */
227
	STATUS_OK = 0,
228
	/** @brief Initialisation in progress */
229
	STATUS_INIT,
230
	/** @brief System halted */
231
	STATUS_HALTED
232
};
233
```
234
235
## Typedef
236
237
Format :
238
* En minuscule, suivie de **_t**
239
240
Exemple :
241
``` c
242 39 Patrice Nadeau
/** Type de la structure dans la librairie `ds1305` */
243 1 Patrice Nadeau
typedef struct {
244 39 Patrice Nadeau
    /** @brief Dernier deux chiffres : &ge; 00, &le; 99 */
245 1 Patrice Nadeau
    uint8_t year;
246
    /** @brief 01 - 12 */
247
    uint8_t month;
248
    /** @brief 01 - 31 */
249
    uint8_t date;
250
    /** @brief 1 - 7 */
251
    uint8_t day;
252
    /** @brief 00 - 23 */
253
    uint8_t hours;
254
    /** @brief 00 - 59 */
255
    uint8_t minutes;
256
    /** @brief 00 - 59 */
257
    uint8_t seconds;
258
} ds1305_time_t;
259
```
260
261
## Variables
262
263
Exemple :
264
``` c
265 40 Patrice Nadeau
/** @brief Variable locale */
266 1 Patrice Nadeau
static int ctr;
267 40 Patrice Nadeau
/** @brief Variable globale */
268
int RANDOM_CTR;
269 1 Patrice Nadeau
```
270
271
## Structures
272
273
Format
274
* En minuscule, séparé par des «underscores» si nécessaire.
275
276
Exemple :
277
``` c
278
/**
279
* @brief Structure for a local menu
280
* @see MenuSelect
281
*/
282
struct menu {
283 8 Patrice Nadeau
    /** @brief Character used for the item */
284
    char choice;
285
    /** @brief Description of the item */
286
    char *item;
287 1 Patrice Nadeau
};
288
```
289
290
## Fonctions
291
292
293
Le nom DOIT être dans le format suivant : *Action***_***Item***_***Attribut*, où *Action* signifie :
294 29 Patrice Nadeau
* **set**, **get**, **clear** : Règle, obtient ou vide un registre
295 1 Patrice Nadeau
* **read**, **write** : Lis ou écris dans un fichier
296
* **init** : Fonction d’initialisation
297
* **is** : Vérifie un état
298 36 Patrice Nadeau
* **setup** : Fonction de configuration des ports (AVR)
299 1 Patrice Nadeau
300
Exceptions
301 41 Patrice Nadeau
* Les fonctions définies dans une librairie de bas niveau pour du matériel (« driver ») devraient utiliser le nom définis dans la fiche technique.
302 1 Patrice Nadeau
303
Une fonction DEVRAIT retourner une valeur. 
304 28 Patrice Nadeau
* Type entier (oui/non) :
305 1 Patrice Nadeau
  * Succès : **0**
306
  * Erreur : **1**
307
* Type booléen (Librairie `<stdbool.h>`)
308
    * **true**
309
    * **false**
310
* Pointeur :
311
    * **NULL** : Erreur
312
    * Autre valeur  : adresse du pointeur
313
314
Justification :
315
* [AVR1000b](https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/AVR1000b-Getting-Started-Writing-C-Code-for-AVR-DS90003262B.pdf)
316
317
Exemple :
318
319
``` c
320
/**
321 42 Patrice Nadeau
* @brief Vérifie si une horloge est est initialisée
322 1 Patrice Nadeau
* @param[in] nb Timer number. @n Possible values :
323 24 Patrice Nadeau
* − @arg **TIMER_1**
324
* − @arg **TIMER_2**
325 1 Patrice Nadeau
* @return
326 42 Patrice Nadeau
* @retval true Horloge *nb* est initialisée
327
* @retval false Horloge *nb* n'est PAS initialisée
328 1 Patrice Nadeau
* @pre init_timer
329
**/
330
static bool is_timer_set(uint8_t nb);
331
332
```
333
334 11 Patrice Nadeau
## Préprocesseur
335
Directives du préprocesseur gcc.
336 1 Patrice Nadeau
337
### #include
338
339
Pour inclure d’autres fichier comme les fichiers entête.
340 43 Patrice Nadeau
341 1 Patrice Nadeau
342
### #ifdef / ifndef
343
344
Surtout utiliser pour des options de compilation sur différentes plateforme.
345
Utiliser une forme évitant les répétitions.
346
347
> N’est pas documenté dans Doxygen.
348
349
Exemple :
350
```c
351
const char BLUE =
352
  #if ENABLED(FEATURE_ONE)
353
    '1'
354
  #else
355
    '0'
356
  #endif
357
;
358
```
359
360
### Diagnostiques
361
362
Les macros `#warning` et `#error` sont utilisées pour afficher des avertissements (continue la compilation) ou des erreurs (arrête la compilation).
363
364
> Ne sont pas documentées dans Doxygen.
365
366
Exemple :
367
``` c
368
#ifndef usart_AVR
369
    #error "__FILE_NAME__ is not supported on this AVR !"
370
#endif
371
372
#ifndef __test__
373
    #warning "test is not defined !"
374
#endif
375
```
376
377
### Définitions
378
379
Un `#define` est utilisé pour remplacer une valeur au moment de la compilation
380
> Pour la définition d'une valeur « integer », un `enum` DOIT être utilisé.
381
382
Exemple :
383
``` c
384
/**
385
* @name Registers name
386
*/
387
/** @{ */ 
388
/** @brief USART1 */
389
#define USART1 REG1
390
/** @brief USART2 */
391
#define USART2 REG2
392
/** @} */
393
394
USART1 = 0x0F;
395
```
396
397
## Atmel AVR
398
399
Particularités pour les microcontrôleurs 8 bits AVR d’Atmel.
400
401
[Atmel AVR4027: Tips and Tricks to Optimize Your C Code for 8-bit AVR Microcontrollers](https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/doc8453.pdf)
402
403
### Fichier d’en-têtes
404
405 25 Patrice Nadeau
Vérification du modèle de microcontrôleur
406
    > Via l'option `-m` de [gcc](https://github.com/embecosm/avr-gcc/blob/avr-gcc-mainline/gcc/config/avr/avr-mcus.def)
407
408 1 Patrice Nadeau
```c
409 25 Patrice Nadeau
#ifndef defined (__AVR_ATmega48__) || (__AVR_ATmega48P__) || \
410
	(__AVR_ATmega88P__) || defined (__AVR_ATmega88__) || \
411
	(__AVR_ATmega168__) || defined (__AVR_ATmega168P__) || \
412
	(__AVR_ATmega328__) || defined (__AVR_ATmega328P__)
413
#warning "Cette librairie n'as pas été testée sur cette famille de microcontrôleur."
414
#endif
415 1 Patrice Nadeau
```
416
417
### Macros
418 45 Patrice Nadeau
419
Définis dans le fichier `config.h`
420
421
Liste : 
422 1 Patrice Nadeau
* `F_CPU` : La fréquence utilisée par l'horloge (interne ou externe) du microcontrôleur
423
424
    > Les « fuses » doivent correspondent à la bonne source de l'horloge.
425
426
### Types
427
428
De nouveau type d'entier sont fournis avec la librairie `<stdint.h>`.
429
430
L'utilisation de ces types DOIT être utilisé afin d'exprimer le nombre de bit d'un objet.
431
432
### Progmem
433 44 Patrice Nadeau
434
<https://www.avrfreaks.net/s/topic/a5C3l000000U5SFEA0/t034767>
435
436 1 Patrice Nadeau
Pour mettre des variables en lecture seule dans la section FLASH au lieu de SRAM avec `<avr/pgmspace.h>`.
437
> L’accès à ces variables est faite via les macros de la librairie.
438
439
Le nom de la variable DOIT être suivie de **_P**
440
441
Exemple :
442
```c
443
#include <avr/pgmspace.h>
444
...
445
/** @brief Variable en FLASH */
446
const int Variable1_P PROGMEM = 42;
447
```
448
449
### Fonction main
450
Un microcontrôleur AVR ne termine jamais la fonction `main`.
451
452
* Déclarer la fonction main avec l’attribut `noreturn`
453
* La boucle sans fin la plus optimisé est le `for (;;)`
454
455
Justification : [AVR035](https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/doc1497.pdf)
456
457
Exemple :
458
```c
459 26 Patrice Nadeau
#include <avr/io.h>
460
461 1 Patrice Nadeau
/** 
462
 * @brief Never ending loop
463
*/
464 12 Patrice Nadeau
void main(void) __attribute__ ((noreturn));
465 1 Patrice Nadeau
466
/* main function definition */
467 9 Patrice Nadeau
void main(void) {
468 1 Patrice Nadeau
    ...
469
    /* never return */
470
    for (;;) {
471
    };
472
};
473
```
474
475
### Atomic
476
Opérations ne devant pas être interrompus comme charger un registre de 16 bits avec un registre de 8 bits.
477
478
La librairie `avr-libc` (util/atomic.h) fournit des macros permettant la gestion entre autre des interruptions.
479
480
Les instructions critiques sont insérées dans un `ATOMIC_BLOCK`.
481
482
Exemple :
483
```c
484
...
485
ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) {
486
    ...
487
}
488
...
489
```