痞子衡嵌入式:知名半導體MCU大廠軟件開發C代碼規范



  大家好,我是痞子衡,是正經搞技術的痞子。今天痞子衡給大家講的是飛思卡爾軟件開發C語言編碼規范

  2020鼠年春節是個漫長的假期,痞子衡在家百無聊賴,翻出了2016年10月1日(這個時間是痞子衡正式開始用markdown+github寫技術文章並發表到博客園上的紀念日)之前寫的技術文檔,不翻不知道,一翻嚇一跳,從2007年上大學開始到2016年這十年間,我真的寫了非常多的技術類文章,但都不夠完整,沒有成系統,排版上也不優雅,底下有時間我會慢慢整理出來,不能讓以前的辛苦都被埋沒了。
  痞子衡2016年之前所寫的那些技術文章除了原創外,也有一些是翻譯的,比如今天要分享的這篇就是2013年痞子衡剛入職飛思卡爾半導體MCU軟件團隊時為了學習C編碼規范所翻譯的(外企嘛,各種資料都是洋文),當時飛思卡爾剛成立MCU軟件團隊不久,那時候Kinetis SDK也還沒有正式推出,整個團隊必須要有一個統一且良好的編碼風格,這樣寫出來的SDK才符合大廠身份。廢話不多說,下面是編碼規范原文:

1.引言

  制定此編碼風格指導手冊的目的是為了使按此規范編寫出的C/C++代碼極易被閱讀和理解。

2.與其他編碼風格對比

3.基本排版格式

  • 需要以4個空格為單位的縮進.
  • 堅決不用Tab鍵,要用空格鍵.
  • 所有文件結尾必須空一行.
  • 文本文件必須用UTF-8編碼.
  • 每一行不能超過100個字符.

4.文檔與注釋

  • 恰當地進行代碼注釋.
  • 關於注釋長度沒有具體限制,只要能提供幫助,就盡可能地注釋.
  • 注釋應該解釋代碼為什么要這么做,而不是如何去做(代碼本身已經表明了如何去做).
  • 選擇Doxygen文檔系統來完成注釋,除了在函數中的注釋之外(因為Doxygen不適用於個別代碼行的注釋),Doxygen也不適用於匯編.

5.標准數據類型

  • 僅使用C99標准給出的整型(定義見stdint.h文件),如uint32_t,int16_t等,不要typedef自己的整型類型,如u8,int_32,WORD等.
  • 使用char 或wchar_t來表示字符串,但二進制緩存仍應使用uint8_t
  • 僅使用C99標准給出的bool型(定義見stdbool.h文件)來表示布爾變量,true和false表示其值. (ps: windows平台下編譯時需自行定義,因為windows下不包含stdbool.h文件)

6.標識符的命名

  以下是C/C++下變量、函數、typedef、宏命名的基本規則,命名規則可以接受細微改動,但要保證在同一模塊中的一致性:

  • 全局函數名:全小寫,單詞用下划線隔開
    如:i2c_receive_data()
  • 普通變量名:Camel命名法
    如:thisIsMyVariable
  • 結構體名和類名:Pascal命名法
    如:BigBoxOfTools
  • 類成員函數名:Camel命名法
    如:initialLongProcess()
  • 用typedef重命名:全小寫,單詞用下划線隔開,加_t后綴
    如:big_box_of_tools_t
  • 用宏命名:單詞全大寫(僅在宏中使用,且必須使用)

  描述性強的,可讀性強的變量名非常重要:

  • 大部分單詞都不應該縮寫,比如應用block而不是blk,應用count而不是cnt.
    一些流行的縮寫還是允許的,如init或config
  • 完全可以接受較長的,描述性的變量名
  • 布爾型變量可以使用”is”,”did”等前綴,這會清晰地表明其是一個布爾型
  • 變量名應該可以表達其目的,但堅決反對匈牙利命名(加數據類型前綴)
    正確: temporaryParameters, startBlock, nodeKey, isAlarmEnabled
    錯誤:u32BlkNum, bEnabled

  有時候為了表明范圍和目的,有些變量命名是可以加前綴和后綴的:

  • 局部變量:無需前綴
  • 全局變量:加g_前綴
  • 靜態變量:加s_前綴
  • 類成員變量:加m_前綴
  • 常量:加k前綴
    1):如kUnconstrained, kFirstPage, kMaxBufferBytes
    2):k前綴使常量很容易被識別
  • typedef型變量:加_t后綴

  備注:切記不要用匈牙利命名法,因為其會導致變量名難於閱讀,且類型前綴常常會與變量真正類型不同步,微軟曾是此命名法的擁躉,但其已意識到此命名法的缺陷,目前正在逐漸脫離此方法。

7.可調試性

  • 一系列的整型常量應該用枚舉來表示,而不是用宏來定義
    1):在調試時,常量被顯示為真實的標識,而不是數字
    2):便於常量的邏輯分組
  • 大部分情況下,使用內聯函數來代替宏功能
    1):在調試中,內聯函數可以被禁用,故可以跳過
    2):內聯函數參數有類型,而宏中參數不可以有類型
    3):這個規則僅適用於當用宏來表示一段代碼時,不適用於在表達式中表示某部分的宏

8. C99標准

  • 需要使用C99
    C99被允許使能C++或C89語義內聯
  • 在盡量靠近變量被使用的地方來聲明變量,而不是一律在函數頂部聲明
    1):這可以很容易地找到變量的定義
    2):可以方便編譯器進行優化
  • 單行注釋應使用//而不是/* …*/
    1):大部分人認為//式注釋方便閱讀
    2):免去注釋嵌套的煩惱
  • 多行注釋/* …*/可以被用作大段確定的內容注釋,就像Doxygen注釋頭一樣,以使得被注釋的內容突出。

9.內聯功能

  頭文件中,內聯功能啟用應用static inline來完成

10. C/C++通用性

  頭文件中的公用函數原型必須包含在下列語句中

#if defined(__cplusplus)
extern "C" {
#endif // __cplusplus

// 此處放函數原型

#if defined(__cplusplus)
}
#endif // __cplusplus

  C中一般都用typedef來重命名結構體和枚舉數據類型,不要提及原始的結構體或枚舉型名
  C++中,則不需用typedef來重命名,直接用原始的結構體或枚舉型名;但是如果代碼被C/C++共享,則應遵從C風格
  對於被用在C++中的函數(比如類成員)而言,如果函數不帶任何參數,則不需要一個專門的void參數來表明,而在C中這是需要的

11.花括號的使用

  花括號的使用雖重要性不高,但經常起爭議

  • 通常情況下,花括號應該單獨起一行,不需要額外的縮進
  • 有時為了保持可讀性,可以不遵守上一規則
  • 花括號使用的關鍵點在於不要將代碼湊在一起,從而使得代碼比較難閱讀;也不要因為具體格式的限定,從而打破視覺流程

  使用規則可以接受細微改動,但要保證在同一模塊中的一致性,以及易於閱讀

結構體和類示例:
struct Monkey
{
    int x;
};

typedef struct MonkeyTwo {
    int y;
} monkey_two_t;

class Cube
{
public:
    Cube(int theSize);

private:
    int m_size;
};
枚舉示例:
enum _my_enum
{
    kValueOne = 1,
    kValueTwo = 2
};

typedef enum _another {
    kAnotherOne = 10,
    kAnotherTwo = 20
} another_t;
函數示例:
void foo()
{
    printf("hi\n");
}
If語句示例:
if (baz >= kMaximumBaz)
{
    baz = kMaximumBaz;
}
else if (!ready)
{
    makeItReady();
}
else
{
    abort();
}
For語句示例:
for (i=0; i < 10; ++i)
{
    printf("%d", i);
}
While語句示例:
while (!done)
{
    doSomething();
}
Do-while語句示例:
do {
    doSomething();
} while (!done);
Switch語句示例:
switch (value)
{
    case 0:
        x += 1;
        break;

    case 1:
    {
        int y;
        calculateIt(&y);
        break;
    }

    default:
        return;
}
命名空間示例:
namespace fsl
{
// Don't indent namespace contents!
}
Try-catch語句示例:
try
{
}
catch (std::exception & e)
{
}
catch (...)
{
}

12. 關於MISRA-C規范

  代碼風格基本遵照MISRA-C:20xx規范,但除了以下例外(這些例外是基於MISRA-C:2004規范的)

  至此,飛思卡爾軟件開發C語言編碼規范痞子衡便介紹完畢了,掌聲在哪里~~~

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