编程规范——LiteOS

此编程规范在业界通用的编程规范基础上进行了整理，供开发者参考使用。

总体原则

• 清晰，易于维护、易于重构
• 简洁，易于理解，并且易于实现
• 风格统一，代码整体风格保持统一
• 通用性，遵循业界通用的编程规范

目录结构

建议将工程按照功能模块划分子目录（可参考LiteOS的功能模块划分），子目录再定义头文件和源文件目录。

命名

• 使用驼峰风格进行命名，此风格大小写字母混用，不同单词间通过单词首字母大写来分开，具体规则如下：

  表1 驼峰命名风格规则

  类型	命名风格	形式
  函数，自定义的类型	大驼峰，或带有模块前缀的大驼峰	AaaBbb, XXX_AaaBbb
  局部变量，函数参数，宏参数，结构体成员，联合体成员	小驼峰	aaaBbb
  全局变量	带'g_'前缀的小驼峰	g_aaaBbb
  宏，枚举值	全大写并下划线分割	AAA_BBB
  内核头文件中防止重复包含的宏变量	带'_LOS'前缀和'H'后缀，中间为大写模块名，以下划线分割	_LOS_MODULE_H

• 全局函数、全局变量、宏、类型名、枚举名的命名，应当准确描述并全局唯一。
• 在能够准确表达含义的前提下，局部变量，或结构体、联合体的成员变量，其命名应尽可能简短。LiteOS的对外API使用LOS_<Module><Func>的方式，如果有宾语采用前置的方式，比如：

  LOS_TaskCreate
  LOS_SwtmrStart
  LOS_SemPend

  kernel目录下内部模块间接口使用Os<Module><Func>的方式，比如：

  OsTaskScan
  OsSwtmrStart

  arch目录需要给上层模块提供Low Level接口，这部分接口采用Arch<Module><Func>的方式。 其他情况可采用<Module><Func>的方式。

排版与格式

• 程序块采用缩进风格编写，使用空格而不是制表符（'\t'）进行缩进，每级缩进为4个空格。
• 采用K&R风格作为大括号换行风格，即函数左大括号另起一行放行首，并独占一行，其他左大括号跟随语句放行末， 右大括号独占一行，除非后面跟着同一语句的剩余部分，如if语句的else/else if或者分号，比如：

struct MyType {   // 左大括号跟随语句放行末，前置1个空格
    ...
};                // 右大括号后面紧跟分号

int Foo(int a)
{                 // 函数左大括号独占一行，放行首
    if (a > 0) {  // 左大括号跟随语句放行末，前置1个空格
        ...
    } else {      // 右大括号、"else"、以及后续的左大括号均在同一行
        ...
    }             // 右大括号独占一行
    ...
}

• 条件、循环语句使用大括号，比如：

if (objectIsNotExist) {       // 单行条件语句也加大括号
    return CreateNewObject();
}

while (condition) {} // 即使循环体是空，也应使用大括号

while (condition) {
    continue;        // continue表示空逻辑，使用大括号
}

case/default语句相对switch缩进一层，缩进风格如下：

switch (var) {
    case 0:             // 缩进一层
        DoSomething1(); // 缩进一层
        break;
    case 1:
        DoSomething2();
        break;
    default:
        break;
}

• 一行只写一条语句。
• 一条语句不能过长，建议不超过120个字符，如不能缩短语句则需要分行写。

换行时将操作符留在行末，新行进行同类对齐或缩进一层，比如：

// 假设下面第一行不满足行宽要求
if (currentValue > MIN &&  // 换行后，布尔操作符放在行末
    currentValue < MAX) {  // 与(&&)操作符的两个操作数同类对齐
    DoSomething();
    ...
}

// 假设下面的函数调用不满足行宽要求，需要换行
ReturnType result = FunctionName(paramName1,
                                 paramName2,
                                 paramName3); // 保持与上方参数对齐

ReturnType result = VeryVeryVeryLongFunctionName( // 写入第1个参数后导致过长，直接换行
    paramName1, paramName2, paramName3);          // 换行后，4空格缩进一层

// 每行的参数代表一组相关性较强的数据结构，放在一行便于理解，此时可理解性优先于格式排版要求
int result = DealWithStructLikeParams(left.x, left.y,    // 表示一组相关参数
                                      right.x, right.y); // 表示另外一组相关参数

• 声明定义函数时，函数的返回类型以及其他修饰符，与函数名同行。

指针类型"*"应该靠右跟随变量或者函数名，比如：

int *p1;  // Good：右跟随变量，和左边的类型隔了1个空格
int* p2;  // Bad：左跟随类型
int*p3;   // Bad：两边都没空格
int * p4; // Bad：两边都有空格

• 当"*"与变量或函数名之间有其他修饰符，无法跟随时，此时也不要跟随修饰符，比如：

char * const VERSION = "V100";    // Good：当有const修饰符时，"*"两边都有空格
int Foo(const char * restrict p); // Good：当有restrict修饰符时，"*"两边都有空格

• 根据上下内容的相关程度，合理安排空行，但不要使用连续3个或更多空行。

编译预处理的"#"统一放在行首，无需缩进。嵌套编译预处理语句时，"#"可以进行缩进，比如：

#if defined(__x86_64__) && defined(__GCC_HAVE_SYNC_COMPARE_AND_SWAP_16) // 位于行首，不缩进
    #define ATOMIC_X86_HAS_CMPXCHG16B 1                                 // 缩进一层，区分层次，便于阅读
#else
    #define ATOMIC_X86_HAS_CMPXCHG16B 0
#endif

注释

• 注释的内容要清楚、明了，含义准确，防止注释二义性。
• 在代码的功能、意图层次上进行注释，即注释解释代码难以直接表达的意图，而不是仅仅重复描述代码。
• 函数声明处注释描述函数功能、性能及用法，包括输入和输出参数、函数返回值、可重入的要求等；定义处详细描述函数功能和实现要点，如实现的简要步骤、实现的理由、设计约束等。
• 全局变量要有较详细的注释，包括对其功能、取值范围以及存取时注意事项等的说明。
• 避免在注释中使用缩写，除非是业界通用或子系统内标准化的缩写。
• 文件头部要进行注释，建议注释列出：版权说明、版本号、生成日期、作者姓名、功能说明、与其它文件的关系、修改日志等。
• 注释风格要统一，建议优先选择/* */的方式，注释符与注释内容之间要有1空格，单行、多行注释风格如下：

/* 单行注释 */
/*
 * 多行注释
 * 第二行
 */

• 注释应放在其代码上方或右方。上方的注释，与代码行之间无空行，保持与代码一样的缩进。 右边的注释，与代码之间至少相隔1个空格。如果有多条右置注释，上下对齐会更加美观，比如：

#define A_CONST 100         // 此处两行注释属于同类
#define ANOTHER_CONST 200   // 可保持左侧对齐

宏

• 代码片段使用宏隔离时，统一通过#ifdef的方式，例如：

#ifdef LOSCFG_XXX
...
#endif

• 定义宏时，要使用完备的括号，比如：

#define SUM(a, b) a + b       // 不符合本条要求
#define SUM(a, b) ((a) + (b)) // 符合本条要求

• 但是也要避免滥用括号，比如单独的数字或标识符加括号毫无意义：

#define SOME_CONST  100         // 单独的数字无需括号
#define ANOTHER_CONST   (-1)    // 负数需要使用括号
#define THE_CONST   SOME_CONST  // 单独的标识符无需括号

• 包含多条语句的函数式宏的实现语句必须放在do-while(0)中，例如：

#define FOO(x) do { \
    (void)printf("arg is %d\n", (x)); \
    DoSomething((x)); \
} while (0)

• 禁止宏调用参数中出现预编译指令。
• 宏定义不以分号结尾。

头文件

• 设计原则
  • 头文件应当职责单一。
  • 一个模块通常包含多个.c文件，建议放在同一个目录下，目录名即为模块名；如果一个模块包含多个子模块，则建议每一个子模块提供一个对外的.h，文件名为子模块名。
  • 建议每一个.c文件应有一个同名.h文件，用于声明需要对外公开的接口。
  • 头文件中适合放置接口的声明，不适合放置实现。
  • 不要在头文件中定义变量。
  • 禁止头文件循环依赖，循环依赖指a.h包含b.h，b.h包含c.h，c.h包含a.h。
  • 头文件应当自包含，即任意一个头文件均可独立编译，但同时也要避免包含用不到的头文件。
  • 头文件必须用#define保护，防止重复包含，比如内核中统一使用以下宏定义保护：

    #ifndef _LOS_<MODULE>_H  // 比如 _LOS_TASK_H
    #define _LOS_<MODULE>_H
    ...
    #endif

  • 禁止通过声明的方式引用外部函数接口、变量，只能通过包含头文件的方式使用其他模块或文件提供的接口。
  • 禁止在 extern "C" 中包含头文件。
  • 按照合理的顺序包含头文件：
    1. 源文件对应的头文件
    2. C标准库
    3. 需要包含的OS其他头文件
• 版权声明
  • 头文件版权声明一致，放在头文件置顶位置。
  • 如果提交的代码是在开源软件基础上修改所编写或衍生的代码，请遵循开源许可协议要求，并且已履行被修改软件的许可证义务。

数据类型

基础类型定义统一使用los_typedef.h中定义的类型，比如定义无符号32位整型变量使用UINT32。

变量

• 一个变量只有一个功能，不要把一个变量用作多种用途。

• 防止局部变量与全局变量同名。
• 不用或者少用全局变量。
• 定义函数的局部变量时，控制变量的占用空间，避免因占用过多栈空间导致程序运行失败。比如需要一个大数组，可以通过动态分配内存的方式来避免栈空间占用过大。
• 在首次使用前初始化变量。
• 指向资源句柄或描述符的变量，在资源释放后立即赋予新值，包括指针、socket描述符、文件描述符以及其它指向资源的变量。
• 禁止将局部变量的地址返回到其作用域以外，下面是一个错误示例：

  int *Func(void)
  {
      int localVar = 0;
      ...
      return &localVar;  // 错误
  }
  void Caller(void)
  {
      int *p = Func();
      ...
      int x = *p;       // 程序产生未定义行为
  }

  正确代码示例：

  int Func(void)
  {
      int localVar = 0;
      ...
      return localVar;
  }
  void Caller(void)
  {
      int x = Func();
      ...
  }

• 如果要使用其他模块的变量，应尽量避免直接对变量进行访问，而是通过统一的函数封装或者宏封装的方式，比如mutex模块中：

  // 私有头文件中引入全局变量，但要避免直接使用
  extern LosMuxCB *g_allMux;
  // 通过GET_MUX的方式对g_allMux进行访问
  #define GET_MUX(muxID)  (((LosMuxCB *)g_allMux) + GET_MUX_INDEX(muxID))

函数

• 重复代码应该尽可能提炼成函数。

• 避免函数过长，新增函数不超过 40-50 行。
• 内联函数要尽可能短，避免超过 10 行（非空非注释）。
• 避免函数的代码块嵌套过深。
• 函数应避免使用全局变量、静态局部变量和I/O操作，不可避免的地方应集中使用。

可移植性

不使用与硬件或操作系统关系很大的语句，而使用建议的标准语句，以提高软件的可移植性和可重用性。

C语言编程规范参考资料较多，大家可以自行了解，本文不再过多赘述。

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参考

[1]. 华为LiteOS编程规范