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Patrice Nadeau, 2023-09-03 16:49

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