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Patrice Nadeau, 2023-09-03 16:36

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
 * @brief Fonction principale
36
 * @return Une evaleur
37
 * @remark Note non importante
38
 * @note Note générale
39
 * @attention Note importante
40
 * @warning Note conséquence négative
41
 */
42 1 Patrice Nadeau
int fonction(void) {
43
    int x;
44
    if (var != 1) {
45 14 Patrice Nadeau
        x = x + 1;
46 1 Patrice Nadeau
        y++;
47
        printf("This is a long\
48
        line that should be splitted");
49
    } else {
50 16 Patrice Nadeau
        x--;
51
    };
52 20 Patrice Nadeau
    return 0;
53
}
54
```
55
56 18 Patrice Nadeau
### Copyright
57
58
[BSD 2 clauses (FreeBSD)](https://opensource.org/license/bsd-2-clause/)
59 17 Patrice Nadeau
60 1 Patrice Nadeau
Copier dans un fichier `LICENSE.txt`
61
62
## Fichiers
63
Le nom des fichiers DOIT être composé de la manière suivante :
64
* En minuscule
65
* 8 caractères maximum
66
* L'extension est 
67
    * `.h` pour les fichiers d’entête
68
    * `.c` pour les fichiers sources
69
* Contient une section Doxygen « file »
70
* Les fichier d’entête contiennent en plus
71
    * Une section Doxygen « mainpage » 
72
    * Une définition macro DOIT être faite pour éviter de ré-inclure le fichier.
73
74
Exemple :
75
```c
76
#ifndef _test_h
77
#define _test_h
78
/**
79
 * @file : test.h
80
 * @brief Description
81
 * @version 0.00.01
82
 * @date 2023-02-26
83
 * @author Patrice Nadeau  <pnadeau@patricenadeau.com>
84
 * @copyright 2023 Patrice Nadeau
85
*/
86
87
/**
88
 * @mainpage lcd
89 37 Patrice Nadeau
 * @brief ATMEL AVR 8-bit C librairie
90 1 Patrice Nadeau
 * @author Patrice Nadeau <pnadeau@patricenadeau.com>
91
 * @version 0.0.02
92
 * @date 2023-03-27
93 37 Patrice Nadeau
 * @pre AVR supportes (testés en gras):
94 1 Patrice Nadeau
 * - ATmega88
95
 * - ATmega168
96 15 Patrice Nadeau
 * - **ATmega328P**
97 1 Patrice Nadeau
 * @copyright 
98 13 Patrice Nadeau
 * @include{doc} LICENSE.txt
99 1 Patrice Nadeau
*/
100
101
...
102
103
#endif /*_usart.h*/
104
```
105
106
## Commentaires
107
Les commentaires DOIVENT :
108
* Être de style « C »
109
* Précéder l’élément à documenté
110
* En minuscules et commencer par une majuscule
111
112
Exemple :
113
``` c
114
/* Une seule ligne... */
115
116
/*
117
* Sur
118
* plusieurs
119
* lignes
120
*/
121
```
122
123
## Convention de noms
124
125 30 Patrice Nadeau
En général : *librairie*\_*action*\_*sujet*
126 1 Patrice Nadeau
127 31 Patrice Nadeau
* Comporter au maximum **31** caractères
128
* Être séparées par des traits de soulignement si comporte plusieurs mots
129
* Exceptions :
130
    * Fonction et variables DOIVENT
131
        * Être en minuscule
132
    * Macros, constantes et `#define` DOIVENT
133
        * Être en majuscule
134 1 Patrice Nadeau
135
Justification :
136
* Linux kernel coding style : <https://www.kernel.org/doc/html/v4.10/process/coding-style.html#naming>
137
* GNU Coding Standards <https://www.gnu.org/prep/standards/html_node/Writing-C.html#Writing-C>
138
* Embedded C Coding Standard : <https://barrgroup.com/embedded-systems/books/embedded-c-coding-standard>
139
140
## Déclarations locales
141
142
Une déclaration n’ayant qu’une visibilité locale DOIT :
143
* Être de classe `static`
144
145
Exemple:
146
``` c
147
/**
148
* @brief Local function
149
**/
150 7 Patrice Nadeau
static int local_func(void) {
151 1 Patrice Nadeau
    ...
152
    return 0;
153
}
154
```
155
156
## Items déconseillés et retirés
157
158
Les fonctions et variables ne devant plus être utilisés, DOIVENT générer un message lors de la compilation (*-Wall*) si un appel est effectué.
159
* Les attributs`__attribute__((deprecated))` ou `__attribute__((unavailable))` DOIVENT être ajoutés à la déclaration.
160
* La documentation DOIT indiquer les substituts à utiliser.
161
162
Exemple :
163
``` c
164
/**
165
 * @brief OldFunction
166
 * @deprecated Use NewFunction instead
167
 * @since Version x.x.xx
168
 */
169
int OldFunction(void) __attribute__((deprecated));
170
171
/**
172
 * @brief OldFunction
173
 * @deprecated Use NewFunction instead
174
 * @since Version x.x.xx
175
 */
176
int OldFunction(void) __attribute__((unavailable));
177
```
178
179
## Constantes
180
181
Utilisé au lieu d’une macro quand le type ou la visibilité de la variable doit être définis.
182
183
DOIVENT être
184 21 Patrice Nadeau
* De classe `static` ou `extern` selon le besoin
185 1 Patrice Nadeau
186
Exemple :
187
188
``` c
189
/** 
190 38 Patrice Nadeau
 * @name Liste des constantes
191 1 Patrice Nadeau
 * @brief
192
 */
193
/** @{ */
194 38 Patrice Nadeau
/** @brief La chaîne d'initialisation du projet */
195 1 Patrice Nadeau
static const char INIT_STR[6] = "POWER";
196 38 Patrice Nadeau
/** @brief Constante globale de la librairie `random` */
197 1 Patrice Nadeau
extern int RANDOM_MAX = 25;
198
/** @} */
199
200 38 Patrice Nadeau
/** @brief Constante */
201 1 Patrice Nadeau
const int ANSWER 42;
202
```
203
204
## Énumérations
205
206
DOIT être utilisée pour définir une série de valeurs.
207
208
Exemple :
209
```c
210
/**
211
 * @name List of STATUS values
212
 * @brief 
213
 * */
214
enum STATUS {
215
	/** @brief Everything is fine */
216
	STATUS_OK = 0,
217
	/** @brief Initialisation in progress */
218
	STATUS_INIT,
219
	/** @brief System halted */
220
	STATUS_HALTED
221
};
222
```
223
224
## Typedef
225
226
Format :
227
* En minuscule, suivie de **_t**
228
229
Exemple :
230
``` c
231 39 Patrice Nadeau
/** Type de la structure dans la librairie `ds1305` */
232 1 Patrice Nadeau
typedef struct {
233 39 Patrice Nadeau
    /** @brief Dernier deux chiffres : &ge; 00, &le; 99 */
234 1 Patrice Nadeau
    uint8_t year;
235
    /** @brief 01 - 12 */
236
    uint8_t month;
237
    /** @brief 01 - 31 */
238
    uint8_t date;
239
    /** @brief 1 - 7 */
240
    uint8_t day;
241
    /** @brief 00 - 23 */
242
    uint8_t hours;
243
    /** @brief 00 - 59 */
244
    uint8_t minutes;
245
    /** @brief 00 - 59 */
246
    uint8_t seconds;
247
} ds1305_time_t;
248
```
249
250
## Variables
251
252
Exemple :
253
``` c
254 40 Patrice Nadeau
/** @brief Variable locale */
255 1 Patrice Nadeau
static int ctr;
256 40 Patrice Nadeau
/** @brief Variable globale */
257
int RANDOM_CTR;
258 1 Patrice Nadeau
```
259
260
## Structures
261
262
Format
263
* En minuscule, séparé par des «underscores» si nécessaire.
264
265
Exemple :
266
``` c
267
/**
268
* @brief Structure for a local menu
269
* @see MenuSelect
270
*/
271
struct menu {
272 8 Patrice Nadeau
    /** @brief Character used for the item */
273
    char choice;
274
    /** @brief Description of the item */
275
    char *item;
276 1 Patrice Nadeau
};
277
```
278
279
## Fonctions
280
281
282
Le nom DOIT être dans le format suivant : *Action***_***Item***_***Attribut*, où *Action* signifie :
283 29 Patrice Nadeau
* **set**, **get**, **clear** : Règle, obtient ou vide un registre
284 1 Patrice Nadeau
* **read**, **write** : Lis ou écris dans un fichier
285
* **init** : Fonction d’initialisation
286
* **is** : Vérifie un état
287 36 Patrice Nadeau
* **setup** : Fonction de configuration des ports (AVR)
288 1 Patrice Nadeau
289
Exceptions
290 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.
291 1 Patrice Nadeau
292
Une fonction DEVRAIT retourner une valeur. 
293 28 Patrice Nadeau
* Type entier (oui/non) :
294 1 Patrice Nadeau
  * Succès : **0**
295
  * Erreur : **1**
296
* Type booléen (Librairie `<stdbool.h>`)
297
    * **true**
298
    * **false**
299
* Pointeur :
300
    * **NULL** : Erreur
301
    * Autre valeur  : adresse du pointeur
302
303
Justification :
304
* [AVR1000b](https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/AVR1000b-Getting-Started-Writing-C-Code-for-AVR-DS90003262B.pdf)
305
306
Exemple :
307
308
``` c
309
/**
310 42 Patrice Nadeau
* @brief Vérifie si une horloge est est initialisée
311 1 Patrice Nadeau
* @param[in] nb Timer number. @n Possible values :
312 24 Patrice Nadeau
* − @arg **TIMER_1**
313
* − @arg **TIMER_2**
314 1 Patrice Nadeau
* @return
315 42 Patrice Nadeau
* @retval true Horloge *nb* est initialisée
316
* @retval false Horloge *nb* n'est PAS initialisée
317 1 Patrice Nadeau
* @pre init_timer
318
**/
319
static bool is_timer_set(uint8_t nb);
320
321
```
322
323 11 Patrice Nadeau
## Préprocesseur
324
Directives du préprocesseur gcc.
325 1 Patrice Nadeau
326
### #include
327
328
Pour inclure d’autres fichier comme les fichiers entête.
329 43 Patrice Nadeau
330 1 Patrice Nadeau
331
### #ifdef / ifndef
332
333
Surtout utiliser pour des options de compilation sur différentes plateforme.
334
Utiliser une forme évitant les répétitions.
335
336
> N’est pas documenté dans Doxygen.
337
338
Exemple :
339
```c
340
const char BLUE =
341
  #if ENABLED(FEATURE_ONE)
342
    '1'
343
  #else
344
    '0'
345
  #endif
346
;
347
```
348
349
### Diagnostiques
350
351
Les macros `#warning` et `#error` sont utilisées pour afficher des avertissements (continue la compilation) ou des erreurs (arrête la compilation).
352
353
> Ne sont pas documentées dans Doxygen.
354
355
Exemple :
356
``` c
357
#ifndef usart_AVR
358
    #error "__FILE_NAME__ is not supported on this AVR !"
359
#endif
360
361
#ifndef __test__
362
    #warning "test is not defined !"
363
#endif
364
```
365
366
### Définitions
367
368
Un `#define` est utilisé pour remplacer une valeur au moment de la compilation
369
> Pour la définition d'une valeur « integer », un `enum` DOIT être utilisé.
370
371
Exemple :
372
``` c
373
/**
374
* @name Registers name
375
*/
376
/** @{ */ 
377
/** @brief USART1 */
378
#define USART1 REG1
379
/** @brief USART2 */
380
#define USART2 REG2
381
/** @} */
382
383
USART1 = 0x0F;
384
```
385
386
## Atmel AVR
387
388
Particularités pour les microcontrôleurs 8 bits AVR d’Atmel.
389
390
[Atmel AVR4027: Tips and Tricks to Optimize Your C Code for 8-bit AVR Microcontrollers](https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/doc8453.pdf)
391
392
### Fichier d’en-têtes
393
394 25 Patrice Nadeau
Vérification du modèle de microcontrôleur
395
    > Via l'option `-m` de [gcc](https://github.com/embecosm/avr-gcc/blob/avr-gcc-mainline/gcc/config/avr/avr-mcus.def)
396
397 1 Patrice Nadeau
```c
398 25 Patrice Nadeau
#ifndef defined (__AVR_ATmega48__) || (__AVR_ATmega48P__) || \
399
	(__AVR_ATmega88P__) || defined (__AVR_ATmega88__) || \
400
	(__AVR_ATmega168__) || defined (__AVR_ATmega168P__) || \
401
	(__AVR_ATmega328__) || defined (__AVR_ATmega328P__)
402
#warning "Cette librairie n'as pas été testée sur cette famille de microcontrôleur."
403
#endif
404 1 Patrice Nadeau
```
405
406
### Macros
407 45 Patrice Nadeau
408
Définis dans le fichier `config.h`
409
410
Liste : 
411 1 Patrice Nadeau
* `F_CPU` : La fréquence utilisée par l'horloge (interne ou externe) du microcontrôleur
412
413
    > Les « fuses » doivent correspondent à la bonne source de l'horloge.
414
415
### Types
416
417
De nouveau type d'entier sont fournis avec la librairie `<stdint.h>`.
418
419
L'utilisation de ces types DOIT être utilisé afin d'exprimer le nombre de bit d'un objet.
420
421
### Progmem
422 44 Patrice Nadeau
423
<https://www.avrfreaks.net/s/topic/a5C3l000000U5SFEA0/t034767>
424
425 1 Patrice Nadeau
Pour mettre des variables en lecture seule dans la section FLASH au lieu de SRAM avec `<avr/pgmspace.h>`.
426
> L’accès à ces variables est faite via les macros de la librairie.
427
428
Le nom de la variable DOIT être suivie de **_P**
429
430
Exemple :
431
```c
432
#include <avr/pgmspace.h>
433
...
434
/** @brief Variable en FLASH */
435
const int Variable1_P PROGMEM = 42;
436
```
437
438
### Fonction main
439
Un microcontrôleur AVR ne termine jamais la fonction `main`.
440
441
* Déclarer la fonction main avec l’attribut `noreturn`
442
* La boucle sans fin la plus optimisé est le `for (;;)`
443
444
Justification : [AVR035](https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/doc1497.pdf)
445
446
Exemple :
447
```c
448 26 Patrice Nadeau
#include <avr/io.h>
449
450 1 Patrice Nadeau
/** 
451
 * @brief Never ending loop
452
*/
453 12 Patrice Nadeau
void main(void) __attribute__ ((noreturn));
454 1 Patrice Nadeau
455
/* main function definition */
456 9 Patrice Nadeau
void main(void) {
457 1 Patrice Nadeau
    ...
458
    /* never return */
459
    for (;;) {
460
    };
461
};
462
```
463
464
### Atomic
465
Opérations ne devant pas être interrompus comme charger un registre de 16 bits avec un registre de 8 bits.
466
467
La librairie `avr-libc` (util/atomic.h) fournit des macros permettant la gestion entre autre des interruptions.
468
469
Les instructions critiques sont insérées dans un `ATOMIC_BLOCK`.
470
471
Exemple :
472
```c
473
...
474
ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) {
475
    ...
476
}
477
...
478
```