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Patrice Nadeau, 2023-09-03 16:44

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 50 Patrice Nadeau
* Les commentaires et documentation DOIVENT 
20
    * être de style C (/* */) 
21
    * En français, 
22
    * En minuscules et commencer par une majuscule
23
    * Précéder l’élément à documenté
24
, avec le logiciel [Doxygen](https://www.doxygen.nl/) :
25 47 Patrice Nadeau
    * Chaque objet (fonctions, variables, etc.) DOIT être commenté/documenté : 
26
    * Dans le format [Javadoc](https://www.doxygen.nl/manual/docblocks.html) (/** */)
27
    * Avant sa déclaration
28
    * Les « décorations » sont faites avec la syntaxe Markdown
29 1 Patrice Nadeau
30 46 Patrice Nadeau
Justifications : 
31 1 Patrice Nadeau
* [K&R](https://fr.wikipedia.org/wiki/Style_d%27indentation#Style_K&R)
32
* Prévient les erreurs lors d'ajout dans les boucles n'ayant qu'une instruction comme bloc
33 46 Patrice Nadeau
* Support ASCII 7-bits
34
* Correspondance avec la fiche technique (datasheet)
35
* [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)
36 1 Patrice Nadeau
37
Exemple :
38
``` c
39 47 Patrice Nadeau
/**
40
 * @brief Fonction principale
41
 * @return Une evaleur
42
 * @remark Note non importante
43
 * @note Note générale
44
 * @attention Note importante
45
 * @warning Note conséquence négative
46
 */
47 1 Patrice Nadeau
int fonction(void) {
48
    int x;
49
    if (var != 1) {
50 14 Patrice Nadeau
        x = x + 1;
51 1 Patrice Nadeau
        y++;
52
        printf("This is a long\
53
        line that should be splitted");
54
    } else {
55 16 Patrice Nadeau
        x--;
56
    };
57 20 Patrice Nadeau
    return 0;
58
}
59
```
60
61 1 Patrice Nadeau
## Fichiers
62
Le nom des fichiers DOIT être composé de la manière suivante :
63
* En minuscule
64
* 8 caractères maximum
65
* L'extension est 
66
    * `.h` pour les fichiers d’entête
67
    * `.c` pour les fichiers sources
68
* Contient une section Doxygen « file »
69
* Les fichier d’entête contiennent en plus
70
    * Une section Doxygen « mainpage » 
71
    * Une définition macro DOIT être faite pour éviter de ré-inclure le fichier.
72
73
Exemple :
74
```c
75
#ifndef _test_h
76
#define _test_h
77
/**
78
 * @file : test.h
79
 * @brief Description
80
 * @version 0.00.01
81
 * @date 2023-02-26
82
 * @author Patrice Nadeau  <pnadeau@patricenadeau.com>
83
 * @copyright 2023 Patrice Nadeau
84
*/
85
86
/**
87
 * @mainpage lcd
88 37 Patrice Nadeau
 * @brief ATMEL AVR 8-bit C librairie
89 1 Patrice Nadeau
 * @author Patrice Nadeau <pnadeau@patricenadeau.com>
90
 * @version 0.0.02
91
 * @date 2023-03-27
92 37 Patrice Nadeau
 * @pre AVR supportes (testés en gras):
93 1 Patrice Nadeau
 * - ATmega88
94
 * - ATmega168
95 15 Patrice Nadeau
 * - **ATmega328P**
96 1 Patrice Nadeau
 * @copyright 
97 13 Patrice Nadeau
 * @include{doc} LICENSE.txt
98 1 Patrice Nadeau
*/
99
100
...
101
102
#endif /*_usart.h*/
103
```
104
105
## Commentaires
106
Les commentaires DOIVENT :
107
* Être de style « C »
108
* Précéder l’élément à documenté
109
* En minuscules et commencer par une majuscule
110
111
Exemple :
112
``` c
113
/* Une seule ligne... */
114
115
/*
116
* Sur
117
* plusieurs
118
* lignes
119
*/
120
```
121
122
## Convention de noms
123
124 30 Patrice Nadeau
En général : *librairie*\_*action*\_*sujet*
125 1 Patrice Nadeau
126 31 Patrice Nadeau
* Comporter au maximum **31** caractères
127
* Être séparées par des traits de soulignement si comporte plusieurs mots
128
* Exceptions :
129
    * Fonction et variables DOIVENT
130
        * Être en minuscule
131
    * Macros, constantes et `#define` DOIVENT
132
        * Être en majuscule
133 1 Patrice Nadeau
134
Justification :
135
* Linux kernel coding style : <https://www.kernel.org/doc/html/v4.10/process/coding-style.html#naming>
136
* GNU Coding Standards <https://www.gnu.org/prep/standards/html_node/Writing-C.html#Writing-C>
137
* Embedded C Coding Standard : <https://barrgroup.com/embedded-systems/books/embedded-c-coding-standard>
138
139
## Déclarations locales
140
141
Une déclaration n’ayant qu’une visibilité locale DOIT :
142
* Être de classe `static`
143
144
Exemple:
145
``` c
146
/**
147
* @brief Local function
148
**/
149 7 Patrice Nadeau
static int local_func(void) {
150 1 Patrice Nadeau
    ...
151
    return 0;
152
}
153
```
154
155
## Items déconseillés et retirés
156
157
Les fonctions et variables ne devant plus être utilisés, DOIVENT générer un message lors de la compilation (*-Wall*) si un appel est effectué.
158
* Les attributs`__attribute__((deprecated))` ou `__attribute__((unavailable))` DOIVENT être ajoutés à la déclaration.
159
* La documentation DOIT indiquer les substituts à utiliser.
160
161
Exemple :
162
``` c
163
/**
164
 * @brief OldFunction
165
 * @deprecated Use NewFunction instead
166
 * @since Version x.x.xx
167
 */
168
int OldFunction(void) __attribute__((deprecated));
169
170
/**
171
 * @brief OldFunction
172
 * @deprecated Use NewFunction instead
173
 * @since Version x.x.xx
174
 */
175
int OldFunction(void) __attribute__((unavailable));
176
```
177
178
## Constantes
179
180
Utilisé au lieu d’une macro quand le type ou la visibilité de la variable doit être définis.
181
182
DOIVENT être
183 21 Patrice Nadeau
* De classe `static` ou `extern` selon le besoin
184 1 Patrice Nadeau
185
Exemple :
186
187
``` c
188
/** 
189 38 Patrice Nadeau
 * @name Liste des constantes
190 1 Patrice Nadeau
 * @brief
191
 */
192
/** @{ */
193 38 Patrice Nadeau
/** @brief La chaîne d'initialisation du projet */
194 1 Patrice Nadeau
static const char INIT_STR[6] = "POWER";
195 38 Patrice Nadeau
/** @brief Constante globale de la librairie `random` */
196 1 Patrice Nadeau
extern int RANDOM_MAX = 25;
197
/** @} */
198
199 38 Patrice Nadeau
/** @brief Constante */
200 1 Patrice Nadeau
const int ANSWER 42;
201
```
202
203
## Énumérations
204
205
DOIT être utilisée pour définir une série de valeurs.
206
207
Exemple :
208
```c
209
/**
210
 * @name List of STATUS values
211
 * @brief 
212
 * */
213
enum STATUS {
214
	/** @brief Everything is fine */
215
	STATUS_OK = 0,
216
	/** @brief Initialisation in progress */
217
	STATUS_INIT,
218
	/** @brief System halted */
219
	STATUS_HALTED
220
};
221
```
222
223
## Typedef
224
225
Format :
226
* En minuscule, suivie de **_t**
227
228
Exemple :
229
``` c
230 39 Patrice Nadeau
/** Type de la structure dans la librairie `ds1305` */
231 1 Patrice Nadeau
typedef struct {
232 39 Patrice Nadeau
    /** @brief Dernier deux chiffres : &ge; 00, &le; 99 */
233 1 Patrice Nadeau
    uint8_t year;
234
    /** @brief 01 - 12 */
235
    uint8_t month;
236
    /** @brief 01 - 31 */
237
    uint8_t date;
238
    /** @brief 1 - 7 */
239
    uint8_t day;
240
    /** @brief 00 - 23 */
241
    uint8_t hours;
242
    /** @brief 00 - 59 */
243
    uint8_t minutes;
244
    /** @brief 00 - 59 */
245
    uint8_t seconds;
246
} ds1305_time_t;
247
```
248
249
## Variables
250
251
Exemple :
252
``` c
253 40 Patrice Nadeau
/** @brief Variable locale */
254 1 Patrice Nadeau
static int ctr;
255 40 Patrice Nadeau
/** @brief Variable globale */
256
int RANDOM_CTR;
257 1 Patrice Nadeau
```
258
259
## Structures
260
261
Format
262
* En minuscule, séparé par des «underscores» si nécessaire.
263
264
Exemple :
265
``` c
266
/**
267
* @brief Structure for a local menu
268
* @see MenuSelect
269
*/
270
struct menu {
271 8 Patrice Nadeau
    /** @brief Character used for the item */
272
    char choice;
273
    /** @brief Description of the item */
274
    char *item;
275 1 Patrice Nadeau
};
276
```
277
278
## Fonctions
279
280
281
Le nom DOIT être dans le format suivant : *Action***_***Item***_***Attribut*, où *Action* signifie :
282 29 Patrice Nadeau
* **set**, **get**, **clear** : Règle, obtient ou vide un registre
283 1 Patrice Nadeau
* **read**, **write** : Lis ou écris dans un fichier
284
* **init** : Fonction d’initialisation
285
* **is** : Vérifie un état
286 36 Patrice Nadeau
* **setup** : Fonction de configuration des ports (AVR)
287 1 Patrice Nadeau
288
Exceptions
289 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.
290 1 Patrice Nadeau
291
Une fonction DEVRAIT retourner une valeur. 
292 28 Patrice Nadeau
* Type entier (oui/non) :
293 1 Patrice Nadeau
  * Succès : **0**
294
  * Erreur : **1**
295
* Type booléen (Librairie `<stdbool.h>`)
296
    * **true**
297
    * **false**
298
* Pointeur :
299
    * **NULL** : Erreur
300
    * Autre valeur  : adresse du pointeur
301
302
Justification :
303
* [AVR1000b](https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/AVR1000b-Getting-Started-Writing-C-Code-for-AVR-DS90003262B.pdf)
304
305
Exemple :
306
307
``` c
308
/**
309 42 Patrice Nadeau
* @brief Vérifie si une horloge est est initialisée
310 1 Patrice Nadeau
* @param[in] nb Timer number. @n Possible values :
311 24 Patrice Nadeau
* − @arg **TIMER_1**
312
* − @arg **TIMER_2**
313 1 Patrice Nadeau
* @return
314 42 Patrice Nadeau
* @retval true Horloge *nb* est initialisée
315
* @retval false Horloge *nb* n'est PAS initialisée
316 1 Patrice Nadeau
* @pre init_timer
317
**/
318
static bool is_timer_set(uint8_t nb);
319
320
```
321
322 11 Patrice Nadeau
## Préprocesseur
323
Directives du préprocesseur gcc.
324 1 Patrice Nadeau
325
### #include
326
327
Pour inclure d’autres fichier comme les fichiers entête.
328 43 Patrice Nadeau
329 1 Patrice Nadeau
330
### #ifdef / ifndef
331
332
Surtout utiliser pour des options de compilation sur différentes plateforme.
333
Utiliser une forme évitant les répétitions.
334
335
> N’est pas documenté dans Doxygen.
336
337
Exemple :
338
```c
339
const char BLUE =
340
  #if ENABLED(FEATURE_ONE)
341
    '1'
342
  #else
343
    '0'
344
  #endif
345
;
346
```
347
348
### Diagnostiques
349
350
Les macros `#warning` et `#error` sont utilisées pour afficher des avertissements (continue la compilation) ou des erreurs (arrête la compilation).
351
352
> Ne sont pas documentées dans Doxygen.
353
354
Exemple :
355
``` c
356
#ifndef usart_AVR
357
    #error "__FILE_NAME__ is not supported on this AVR !"
358
#endif
359
360
#ifndef __test__
361
    #warning "test is not defined !"
362
#endif
363
```
364
365
### Définitions
366
367
Un `#define` est utilisé pour remplacer une valeur au moment de la compilation
368
> Pour la définition d'une valeur « integer », un `enum` DOIT être utilisé.
369
370
Exemple :
371
``` c
372
/**
373
* @name Registers name
374
*/
375
/** @{ */ 
376
/** @brief USART1 */
377
#define USART1 REG1
378
/** @brief USART2 */
379
#define USART2 REG2
380
/** @} */
381
382
USART1 = 0x0F;
383
```
384
385
## Atmel AVR
386
387
Particularités pour les microcontrôleurs 8 bits AVR d’Atmel.
388
389
[Atmel AVR4027: Tips and Tricks to Optimize Your C Code for 8-bit AVR Microcontrollers](https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/doc8453.pdf)
390
391
### Fichier d’en-têtes
392
393 25 Patrice Nadeau
Vérification du modèle de microcontrôleur
394
    > Via l'option `-m` de [gcc](https://github.com/embecosm/avr-gcc/blob/avr-gcc-mainline/gcc/config/avr/avr-mcus.def)
395
396 1 Patrice Nadeau
```c
397 25 Patrice Nadeau
#ifndef defined (__AVR_ATmega48__) || (__AVR_ATmega48P__) || \
398
	(__AVR_ATmega88P__) || defined (__AVR_ATmega88__) || \
399
	(__AVR_ATmega168__) || defined (__AVR_ATmega168P__) || \
400
	(__AVR_ATmega328__) || defined (__AVR_ATmega328P__)
401
#warning "Cette librairie n'as pas été testée sur cette famille de microcontrôleur."
402
#endif
403 1 Patrice Nadeau
```
404
405
### Macros
406 45 Patrice Nadeau
407
Définis dans le fichier `config.h`
408
409
Liste : 
410 1 Patrice Nadeau
* `F_CPU` : La fréquence utilisée par l'horloge (interne ou externe) du microcontrôleur
411
412
    > Les « fuses » doivent correspondent à la bonne source de l'horloge.
413
414
### Types
415
416
De nouveau type d'entier sont fournis avec la librairie `<stdint.h>`.
417
418
L'utilisation de ces types DOIT être utilisé afin d'exprimer le nombre de bit d'un objet.
419
420
### Progmem
421 44 Patrice Nadeau
422
<https://www.avrfreaks.net/s/topic/a5C3l000000U5SFEA0/t034767>
423
424 1 Patrice Nadeau
Pour mettre des variables en lecture seule dans la section FLASH au lieu de SRAM avec `<avr/pgmspace.h>`.
425
> L’accès à ces variables est faite via les macros de la librairie.
426
427
Le nom de la variable DOIT être suivie de **_P**
428
429
Exemple :
430
```c
431
#include <avr/pgmspace.h>
432
...
433
/** @brief Variable en FLASH */
434
const int Variable1_P PROGMEM = 42;
435
```
436
437
### Fonction main
438
Un microcontrôleur AVR ne termine jamais la fonction `main`.
439
440
* Déclarer la fonction main avec l’attribut `noreturn`
441
* La boucle sans fin la plus optimisé est le `for (;;)`
442
443
Justification : [AVR035](https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/doc1497.pdf)
444
445
Exemple :
446
```c
447 26 Patrice Nadeau
#include <avr/io.h>
448
449 1 Patrice Nadeau
/** 
450
 * @brief Never ending loop
451
*/
452 12 Patrice Nadeau
void main(void) __attribute__ ((noreturn));
453 1 Patrice Nadeau
454
/* main function definition */
455 9 Patrice Nadeau
void main(void) {
456 1 Patrice Nadeau
    ...
457
    /* never return */
458
    for (;;) {
459
    };
460
};
461
```
462
463
### Atomic
464
Opérations ne devant pas être interrompus comme charger un registre de 16 bits avec un registre de 8 bits.
465
466
La librairie `avr-libc` (util/atomic.h) fournit des macros permettant la gestion entre autre des interruptions.
467
468
Les instructions critiques sont insérées dans un `ATOMIC_BLOCK`.
469
470
Exemple :
471
```c
472
...
473
ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) {
474
    ...
475
}
476
...
477
```