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