一份不错的嵌入式C编码规范

最重要的一条规则
编写代码时最重要的一条规则是:检查周围的代码并尝试模仿它。
作为维护人员,如果收到的补丁明显与周围代码的编码风格不同,这是令人沮丧的。这是不尊重人的,就像某人穿着泥泞的鞋子走进一间一尘不染的房子。
因此,无论本文推荐的是什么,如果已经编写了代码并且您正在对其进行修补,请保持其当前的样式一致,即使它不是您最喜欢的样式。
一般规则
这里列出了最明显和最重要的一般规则。在你继续阅读其他章节之前,请仔细检查它们。
使用c99标准
不使用制表符,而是使用空格
每个缩进级别使用4个空格
在关键字和左括号之间使用一个空格
在函数名和左括号之间不要使用空格
int32_t a = sum(4, 3);              /* ok */int32_t a = sum (4, 3);             /* wrong */  
不要在变量/函数/宏/类型中使用__或_前缀。这是为c语言本身保留的
对于严格的模块私有函数,使用prv_ name前缀
对于包含下划线_ char的变量/函数/宏/类型,只能使用小写字母
左花括号总是与关键字(for, while, do, switch, if,…)在同一行
size_t i;for (i = 0; i < 5; ++i) {           /* ok */}for (i = 0; i < 5; ++i){            /* wrong */}for (i = 0; i < 5; ++i)             /* wrong */{}  
在比较操作符和赋值操作符之前和之后使用单个空格
// 微信公众号:嵌入式大杂烩int32_t a;a = 3 + 4;              /* ok */for (a = 0; a < 5; ++a) /* ok */a=3+4;                  /* wrong */a = 3+4;                /* wrong */for (a=0;a<5;++a)       /* wrong */  
每个逗号后用单空格
// 微信公众号:嵌入式大杂烩func_name(5, 4);        /* ok */func_name(4,3);         /* wrong */  
不要初始化静态和全局变量为0(或null),让编译器为您做
static int32_t a;       /* ok */static int32_t b = 4;   /* ok */static int32_t a = 0;   /* wrong */voidmy_func(void) {    static int32_t* ptr;/* ok */    static char abc = 0;/* wrong */}  
在同一行中声明所有相同类型的局部变量
voidmy_func(void) {    char a;             /* ok */    char b;             /* wrong, variable with char type already exists */    char a, b;          /* ok */}  
按顺序声明局部变量
i.自定义结构和枚举
ii.整数类型,更宽的无符号类型优先
iii.单/双浮点
intmy_func(void) {    /* 1 */    my_struct_t my;     /* first custom structures */    my_struct_ptr_t* p; /* pointers too */    /* 2 */    uint32_t a;    int32_t b;    uint16_t c;    int16_t g;    char h;    /* ... */    /* 3 */    double d;    float f;}  
总是在块的开头声明局部变量,在第一个可执行语句之前
在for循环中声明计数器变量
/* ok */for (size_t i = 0; i < 10; ++i)/* ok, if you need counter variable later */size_t i;for (i = 0; i < 10; ++i) {    if (...) {        break;    }}if (i == 10) {}/* wrong */size_t i;for (i = 0; i < 10; ++i) ...  
避免在声明中使用函数调用来赋值变量,除了单个变量
voida(void) {    /* avoid function calls when declaring variable */    int32_t a, b = sum(1, 2);    /* use this */    int32_t a, b;    b = sum(1, 2);    /* this is ok */    uint8_t a = 3, b = 4;}  
除了char、float或double之外,始终使用stdint.h标准库中声明的类型。例如,8位的uint8_t等
不要使用stdbool.h库。分别使用1或0表示真或假
/* ok */uint8_t status;status = 0;/* wrong */#include bool status = true;  
永远不要与真实相比较。例如,使用if(check_func()){…}替换if (check_func() == 1)
总是将指针与空值进行比较
void* ptr;/* ... *//* ok, compare against null */if (ptr == null || ptr != null) {}/* wrong */if (ptr || !ptr) {}  
总是使用前增量(和递减),而不是后增量(和递减)
int32_t a = 0;...a++;            /* wrong */++a;            /* ok */for (size_t j = 0; j  0)     /* ok, length is treated as counter variable containing multi values, not only 0 or 1 */if (length == 0)    /* ok, length is treated as counter variable containing multi values, not only 0 or 1 */if (is_ok)          /* ok, variable is treated as boolean */if (!is_ok)         /* ok, -||- */if (is_ok == 1)     /* wrong, never compare boolean variable against 1! */if (is_ok == 0)     /* wrong, use ! for negative check */  
对于注释,总是使用/* comment */,即使是单行注释
在头文件中总是包含带有extern关键字的c++检查
每个函数都必须包含doxygen-enabled注释,即使函数是静态的
使用英文名称/文本的函数,变量,注释
变量使用小写字母
如果变量包含多个名称,请使用下划线。force_redraw。不要使用forceredraw
对于c标准库的包含文件,请始终使用。例如,# include
对于自定义库,请始终使用。例如,# include“my_library.h”
当转换为指针类型时,总是将星号与类型对齐,例如。uint8_t* t = (uint8_t*)var_width_diff_type
始终尊重项目或库中已经使用的代码风格
注释
不允许以//开头的注释。总是使用/* comment */,即使是单行注释
//this is comment (wrong)/* this is comment (ok) */  
对于多行注释,每行使用空格+星号
/* * this is multi-line comments, * written in 2 lines (ok) *//** * wrong, use double-asterisk only for doxygen documentation *//** single line comment without space before asterisk (wrong)*//* * single line comment in multi-line configuration (wrong) *//* single line comment (ok) */  
注释时使用12个缩进(12 * 4个空格)偏移量。如果语句大于12个缩进,将注释4-空格对齐(下面的例子)到下一个可用缩进
voidmy_func(void) {    char a, b;    a = call_func_returning_char_a(a);          /* this is comment with 12*4 spaces indent from beginning of line */    b = call_func_returning_char_a_but_func_name_is_very_long(a);   /* this is comment, aligned to 4-spaces indent */}  
函数
每个可以从模块外部访问的函数都必须包含函数原型(或声明)
函数名必须小写,可以用下划线_分隔
/* ok */void my_func(void);void myfunc(void);/* wrong */void myfunc(void);void myfunc();  
当函数返回指针时,将星号对齐到返回类型
/* ok */const char* my_func(void);my_struct_t* my_func(int32_t a, int32_t b);/* wrong */const char *my_func(void);my_struct_t * my_func(void);  
对齐所有的功能原型(使用相同/相似的功能)以提高可读性
/* ok, function names aligned */void        set(int32_t a);my_type_t   get(void);my_ptr_t*   get_ptr(void);/* wrong */void set(int32_t a);const char * get(void);  
函数实现必须在单独的行中包含返回类型和可选的其他关键字
/* ok */int32_tfoo(void) {    return 0;}/* ok */static const char*get_string(void) {    return hello world!;}/* wrong */int32_t foo(void) {    return 0;}  
变量
使变量名全部小写,下划线_字符可选
/* ok */int32_t a;int32_t my_var;int32_t myvar;/* wrong */int32_t a;int32_t myvar;int32_t myvar;  
按类型将局部变量分组在一起
voidfoo(void) {    int32_t a, b;   /* ok */    char a;    char b;         /* wrong, char type already exists */}  
不要在第一个可执行语句之后声明变量
voidfoo(void) {    int32_t a;    a = bar();    int32_t b;      /* wrong, there is already executable statement */}  
你可以在下一个缩进级别中声明新的变量
int32_t a, b;a = foo();if (a) {    int32_t c, d;   /* ok, c and d are in if-statement scope */    c = foo();    int32_t e;      /* wrong, there was already executable statement inside block */}  
用星号声明指针变量与类型对齐
/* ok */char* a;/* wrong */char *a;char * a;  
当声明多个指针变量时,可以使用星号对变量名进行声明
/* ok */char *p, *n;  
结构、枚举类型定义
结构名或枚举名必须小写,单词之间有下划线_字符
结构或枚举可以包含typedef关键字
所有结构成员都必须小写
所有枚举成员必须是大写的
结构/枚举必须遵循doxygen文档语法
在声明结构体时,它可以使用以下三种不同的选项之一:
1、当结构体仅用名称声明时,它的名称后不能包含_t后缀。
struct struct_name {    char* a;    char b;};  
2、当只使用typedef声明结构时,它的名称后面必须包含_t后缀。
typedef struct {    char* a;    char b;} struct_name_t;  
3、当结构用name和typedef声明时,它不能包含_t作为基本名称,它必须在它的名称后面包含_t后缀作为typedef部分。
typedef struct struct_name {    char* a;    char b;    char c;} struct_name_t;  
错误声明的例子及其建议的纠正:
/* a and b must be separated to 2 lines *//* name of structure with typedef must include _t suffix */typedef struct {    int32_t a, b;} a;/* corrected version */typedef struct {    int32_t a;    int32_t b;} a_t;/* wrong name, it must not include _t suffix */struct name_t {    int32_t a;    int32_t b;};/* wrong parameters, must be all uppercase */typedef enum {    my_enum_testa,    my_enum_testb,} my_enum_t;  
在声明时初始化结构时,使用c99初始化风格
/* ok */a_t a = {    .a = 4,    .b = 5,};/* wrong */a_t a = {1, 2};  
当为函数句柄引入new typedef时,使用_fn后缀
/* function accepts 2 parameters and returns uint8_t *//* name of typedef has `_fn` suffix */typedef uint8_t (*my_func_typedef_fn)(uint8_t p1, const char* p2);  
复合语句
每个复合语句必须包括左花括号和右花括号,即使它只包含1个嵌套语句
每个复合语句必须包含单个缩进;嵌套语句时,每个嵌套包含1个缩进大小
/* ok */if (c) {    do_a();} else {    do_b();}/* wrong */if (c)    do_a();else    do_b();/* wrong */if (c) do_a();else do_b();  
在if或if-else-if语句的情况下,else必须与第一条语句的右括号在同一行
/* ok */if (a) {} else if (b) {} else {}/* wrong */if (a) {}else {}/* wrong */if (a) {}else{}  
在do-while语句的情况下,while部分必须与do部分的右括号在同一行
/* ok */do {    int32_t a;    a = do_a();    do_b(a);} while (check());/* wrong */do{/* ... */} while (check());/* wrong */do {/* ... */}while (check());  
每一个开括号都需要缩进
if (a) {    do_a();} else {    do_b();    if (c) {        do_c();    }}  
不要做没有花括号的复合语句,即使是单个语句。下面的例子展示了一些不好的做法
if (a) do_b();else do_c();if (a) do_a(); else do_b();  
空while循环、do-while循环或for循环必须包含花括号
/* ok */while (is_register_bit_set()) {}/* wrong */while (is_register_bit_set());while (is_register_bit_set()) { }while (is_register_bit_set()) {}  
如果while(或for、do-while等)为空(嵌入式编程中也可能是这种情况),请使用空的单行括号
/* wait for bit to be set in embedded hardware unituint32_t* addr = hw_periph_register_addr;/* wait bit 13 to be ready */while (*addr & (1 << 13)) {}        /* ok, empty loop contains no spaces inside curly brackets */while (*addr & (1 << 13)) { }       /* wrong */while (*addr & (1 << 13)) {         /* wrong */}while (*addr & (1 << 13));          /* wrong, curly brackets are missing. can lead to compiler warnings or unintentional bugs */  
尽量避免在循环块内递增变量,参见示例
/* not recommended */int32_t a = 0;while (a < 10) {    .    ..    ...    ++a;}/* better */for (size_t a = 0; a < 10; ++a) {}/* better, if inc may not happen in every cycle */for (size_t a = 0; a < 10; ) {    if (...) {        ++a;    }}  
分支语句
为每个case语句添加单个缩进
使用额外的单缩进break语句在每个case或default
/* ok, every case has single indent *//* ok, every break has additional indent */switch (check()) {    case 0:        do_a();        break;    case 1:        do_b();        break;    default:        break;}/* wrong, case indent missing */switch (check()) {case 0:    do_a();    break;case 1:    do_b();    break;default:    break;}/* wrong */switch (check()) {    case 0:        do_a();    break;      /* wrong, break must have indent as it is under case */    case 1:    do_b();     /* wrong, indent under case is missing */    break;    default:        break;}  
总是包含default语句
/* ok */switch (var) {    case 0:        do_job();        break;    default: break;}/* wrong, default is missing */switch (var) {    case 0:        do_job();        break;}  
如果需要局部变量,则使用花括号并在里面放入break语句。将左花括号放在case语句的同一行
switch (a) {    /* ok */    case 0: {        int32_t a, b;        char c;        a = 5;        /* ... */        break;    }    /* wrong */    case 1:    {        int32_t a;        break;    }    /* wrong, break shall be inside */    case 2: {        int32_t a;    }    break;}  
宏和预处理指令
总是使用宏而不是文字常量,特别是对于数字
所有的宏必须是全大写的,并带有下划线_字符(可选),除非它们被明确标记为function,将来可能会被常规函数语法替换
/* ok */#define my_macro(x)         ((x) * (x))/* wrong */#define square(x)           ((x) * (x))  
总是用圆括号保护输入参数
/* ok */#define min(x, y)           ((x) < (y) ? (x) : (y))/* wrong */#define min(x, y)           x < y ? x : y  
总是用括号保护最终的宏计算
/* wrong */#define min(x, y)           (x) < (y) ? (x) : (y)#define sum(x, y)           (x) + (y)/* imagine result of this equation using wrong sum implementation */int32_t x = 5 * sum(3, 4);  /* expected result is 5 * 7 = 35 */int32_t x = 5 * (3) + (4);  /* it is evaluated to this, final result = 19 which is not what we expect *//* correct implementation */#define min(x, y)           ((x) px = (x); (p)->py = (y)    /* 2 statements. last one should not implement semicolon */set_point(&p, 3, 4);        /* set point to position 3, 4. this evaluates to... */(&p)->px = (3); (&p)->py = (4); /* ... to this. in this example this is not a problem. *//* consider this ugly code, however it is valid by c standard (not recommended) */if (a)                      /* if a is true */    if (b)                  /* if b is true */        set_point(&p, 3, 4);/* set point to x = 3, y = 4 */    else        set_point(&p, 5, 6);/* set point to x = 5, y = 6 *//* evaluates to code below. do you see the problem? */if (a)    if (b)        (&p)->px = (3); (&p)->py = (4);    else        (&p)->px = (5); (&p)->py = (6);/* or if we rewrite it a little */if (a)    if (b)        (&p)->px = (3);        (&p)->py = (4);    else        (&p)->px = (5);        (&p)->py = (6);/* * ask yourself a question: to which `if` statement `else` keyword belongs? * * based on first part of code, answer is straight-forward. to inner `if` statement when we check `b` condition * actual answer: compilation error as `else` belongs nowhere *//* better and correct implementation of macro */#define set_point(p, x, y)  do { (p)->px = (x); (p)->py = (y); } while (0)    /* 2 statements. no semicolon after while loop *//* or even better */#define set_point(p, x, y)  do {       /* backslash indicates statement continues in new line */    (p)->px = (x);                      (p)->py = (y);                  } while (0)                             /* 2 statements. no semicolon after while loop *//* now original code evaluates to */if (a)    if (b)        do { (&p)->px = (3); (&p)->py = (4); } while (0);    else        do { (&p)->px = (5); (&p)->py = (6); } while (0);/* every part of `if` or `else` contains only `1` inner statement (do-while), hence this is valid evaluation *//* to make code perfect, use brackets for every if-ifelse-else statements */if (a) {                    /* if a is true */    if (b) {                /* if b is true */        set_point(&p, 3, 4);/* set point to x = 3, y = 4 */    } else {        set_point(&p, 5, 6);/* set point to x = 5, y = 6 */    }}  
不缩进子语句内#if语句
/* ok */#if defined(xyz)#if defined(abc)/* do when abc defined */#endif /* defined(abc) */#else /* defined(xyz) *//* do when xyz not defined */#endif /* !defined(xyz) *//* wrong */#if defined(xyz)    #if defined(abc)        /* do when abc defined */    #endif /* defined(abc) */#else /* defined(xyz) */    /* do when xyz not defined */#endif /* !defined(xyz) */  
文档
文档化的代码允许doxygen解析和通用的html/pdf/latex输出,因此正确地执行是非常重要的。
对变量、函数和结构/枚举使用doxygen支持的文档样式
经常使用作为doxygen,不要使用@
始终使用5x4空格(5个制表符)作为文本行开始的偏移量
/** * rief           holds pointer to first entry in linked list *                  beginning of this text is 5 tabs (20 spaces) from beginning of line */statictype_t* list;  
每个结构/枚举成员都必须包含文档
注释的开头使用12x4空格偏移量
/** * rief           this is point struct * ote            this structure is used to calculate all point *                      related stuff */typedef struct {    int32_t x;                                  /*!< point x coordinate */    int32_t y;                                  /*!< point y coordinate */    int32_t size;                               /*!< point size.                                                    since comment is very big,                                                    you may go to next line */} point_t;/** * rief           point color enumeration */typedef enum {    color_red,                                  /*!< red color. this comment has 12x4                                                    spaces offset from beginning of line */    color_green,                                /*!< green color */    color_blue,                                 /*!< blue color */} point_color_t;  
函数的文档必须在函数实现中编写(通常是源文件)
函数必须包括简要和所有参数文档
如果每个参数分别为in或out输入和输出,则必须注意
如果函数返回某个值,则必须包含返回形参。这不适用于void函数
函数可以包含其他doxygen关键字,如note或warning
在参数名和描述之间使用冒号:
/** * rief           sum `2` numbers * param[in]       a: first number * param[in]       b: second number * eturn          sum of input values */int32_tsum(int32_t a, int32_t b) {    return a + b;}/** * rief           sum `2` numbers and write it to pointer * ote            this function does not return value, it stores it to pointer instead * param[in]       a: first number * param[in]       b: second number * param[out]      result: output variable used to save result */voidvoid_sum(int32_t a, int32_t b, int32_t* result) {    *result = a + b;}  
如果函数返回枚举的成员,则使用ref关键字指定哪个成员
/** * rief           my enumeration */typedef enum {    my_err,                                     /*!< error value */    my_ok                                       /*! null)
/** * rief           get data from input array * param[in]       in: input data * eturn          pointer to output data on success, `null` otherwise */const void *get_data(const void* in) {    return in;}  
宏的文档必须包括hideinitializer doxygen命令
/** * rief           get minimal value between `x` and `y` * param[in]       x: first value * param[in]       y: second value * eturn          minimal value between `x` and `y` * hideinitializer */#define min(x, y)       ((x) < (y) ? (x) : (y))  
头/源文件
在文件末尾留下一个空行
每个文件都必须包括文件的doxygen注释和后跟空行的简要描述(使用doxygen时)
/** * file            template.h * rief           template include file */                    /* here is empty line */  
每个文件(头文件或源文件)必须包含许可证(开始注释包括单个星号,因为doxygen必须忽略这个)
使用与项目/库已经使用的相同的许可证
/** * file            template.h * rief           template include file *//* * copyright (c) year firstname lastname * * permission is hereby granted, free of charge, to any person * obtaining a copy of this software and associated documentation * files (the software), to deal in the software without restriction, * including without limitation the rights to use, copy, modify, merge, * publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of the software, * and to permit persons to whom the software is furnished to do so, * subject to the following conditions: * * the above copyright notice and this permission notice shall be * included in all copies or substantial portions of the software. * * the software is provided as is, without warranty of any kind, * express or implied, including but not limited to the warranties * of merchantability, fitness for a particular purpose * and noninfringement. in no event shall the authors or copyright * holders be liable for any claim, damages or other liability, * whether in an action of contract, tort or otherwise, arising * from, out of or in connection with the software or the use or * other dealings in the software. * * this file is part of library_name. * * author:          firstname lastname  */  
头文件必须包含保护符#ifndef
头文件必须包含c++检查
在c++检查之外包含外部头文件
首先用stl c文件包含外部头文件,然后是应用程序自定义文件
头文件必须包含其他所有头文件,以便正确编译,但不能包含更多头文件(如果需要,.c应该包含其余的头文件)
头文件必须只公开模块公共变量/类型/函数
在头文件中使用extern作为全局模块变量,稍后在源文件中定义它们
/* file.h ... */#ifndef ...extern int32_t my_variable; /* this is global variable declaration in header */#endif/* file.c ... */int32_t my_variable;        /* actually defined in source */  
不要把.c文件包含在另一个.c文件中
.c文件应该首先包含相应的.h文件,然后是其他文件,除非另有明确的必要
在头文件中不包含模块私有声明
头文件示例(示例中没有license)
/* license comes here */#ifndef template_hdr_h#define template_hdr_h/* include headers */#ifdef __cplusplusextern c {#endif /* __cplusplus *//* file content here */#ifdef __cplusplus}#endif /* __cplusplus */#endif /* template_hdr_h */  


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