代码风格

代码风格主要分一下5个方面:

  1. 缩进和空白
  2. 注释
  3. 标志符命名
  4. 函数
  5. indent工具

 

缩进和空白

  1. 关键字ifwhilefor与其后的控制表达式的(括号之间插入一个空格分隔,但括号内的表达式应紧贴括号。例如:

    while␣(1);

     

  2.  双目运算符的两侧各插入一个空格分隔,单目运算符和操作数之间不加空格,例如i␣=␣i␣+␣1++i!(i␣<␣1)-x&a[1]等。
  3. 后缀运算符和操作数之间也不加空格,例如取结构体成员s.a、函数调用foo(arg1)、取数组成员a[i]
  4. ,号和;号之后要加空格,这是英文的书写习惯,例如for␣(i␣=␣1;␣i␣<␣10;␣i++)foo(arg1,␣arg2)
  5. 以上关于双目运算符和后缀运算符的规则并没有严格要求,有时候为了突出优先级也可以写得更紧凑一些,例如for␣(i=1;␣i<10;␣i++)distance␣=␣sqrt(x*x␣+␣y*y)等。但是省略的空格一定不要误导了读代码的人,例如a||b␣&&␣c很容易让人理解成错误的优先级
  6. 由于UNIX系统标准的字符终端是24行80列的,接近或大于80个字符的较长语句要折行写,折行后用空格和上面的表达式或参数对齐,例如:
    if␣(sqrt(x*x␣+␣y*y)␣>␣5.0
        &&␣x␣<␣0.0
        &&␣y␣>␣0.0)

     

  7.  较长的字符串可以断成多个字符串然后分行书写,例如:
    printf("This is such a long sentence that "
           "it cannot be held within a line\n");

    C编译器会自动把相邻的多个字符串接在一起,以上两个字符串相当于一个字符串"This is such a long sentence that it cannot be held within a line\n"

  8. 有的人喜欢在变量定义语句中用Tab字符,使变量名对齐,这样看起来很美观。

    →int    →a, b;
           →double →c;

     

  9.  内核代码风格关于缩进的规则有以下几条

1、要用缩进体现出语句块的层次关系,使用Tab字符缩进,不能用空格代替Tab。在标准的字符终端上一个Tab看起来是8个空格的宽度,如果你的文本编辑器可以设置Tab的显示宽度是几个空格,建议也设成8,这样大的缩进使代码看起来非常清晰。如果有的行用空格做缩进,有的行用Tab做缩进,甚至空格和Tab混用,那么一旦改变了文本编辑器的Tab显示宽度就会看起来非常混乱,所以内核代码风格规定只能用Tab做缩进,不能用空格代替Tab。

2、if/elsewhiledo/whileforswitch这些可以带语句块的语句,语句块的{或}应该和关键字写在同一行,用空格隔开,而不是单独占一行。例如应该这样写:

if␣(...)␣{
       →语句列表
}␣else␣if␣(...)␣{
       →语句列表
}

但很多人习惯这样写:

if␣(...)
{
       →语句列表
}
else␣if␣(...)
{
       →语句列表
}

内核的写法和[K&R]一致,好处是不必占太多行,使得一屏能显示更多代码。这两种写法用得都很广泛,只要在同一个项目中能保持统一就可以了。

3、函数定义的{和}单独占一行,这一点和语句块的规定不同,例如:

int␣foo(int␣a,␣int␣b)
{
       →语句列表
}

4、switch和语句块里的casedefault对齐写,也就是说语句块里的casedefault标号相对于switch不往里缩进,但标号下的语句要往里缩进。例如:

      →switch␣(c)␣{
      →case 'A':
      →       →语句列表
      →case 'B':
      →       →语句列表
      →default:
      →       →语句列表
      →}

用于goto语句的自定义标号应该顶头写不缩进,而不管标号下的语句缩进到第几层。

5、代码中每个逻辑段落之间应该用一个空行分隔开。例如每个函数定义之间应该插入一个空行,头文件、全局变量定义和函数定义之间也应该插入空行,例如:

#include 
#include 

int g;
double h;

int foo(void)
{
       →语句列表
}

int bar(int a)
{
       →语句列表
}

int main(void)
{
       →语句列表
}

6、一个函数的语句列表如果很长,也可以根据相关性分成若干组,用空行分隔。这条规定不是严格要求,通常把变量定义组成一组,后面加空行,return语句之前加空行,例如:

int main(void)
{
       →int    →a, b;
       →double →c;

       →语句组1

       →语句组2

       →return 0;
}

 

注释

单行注释应采用/*␣comment␣*/的形式,用空格把界定符和文字分开。多行注释最常见的是这种形式:

/*
␣*␣Multi-line
␣*␣comment
␣*/

也有更花哨的形式:

/*************\
* Multi-line  *
* comment     *
\*************/

使用注释的场合主要有以下几种。

1、整个源文件的顶部注释。说明此模块的相关信息,例如文件名、作者和版本历史等,顶头写不缩进。例如内核源代码目录下的kernel/sched.c文件的开头:

/*
 *  kernel/sched.c
 *
 *  Kernel scheduler and related syscalls
 *
 *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
 *
 *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
 *              make semaphores SMP safe
 *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
 *              by Andrea Arcangeli
 *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
 *              hybrid priority-list and round-robin design with
 *              an array-switch method of distributing timeslices
 *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
 *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
 *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
 *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
 */

2、函数注释。说明此函数的功能、参数、返回值、错误码等,写在函数定义上侧,和此函数定义之间不留空行,顶头写不缩进。

3、相对独立的语句组注释。对这一组语句做特别说明,写在语句组上侧,和此语句组之间不留空行,与当前语句组的缩进一致。

4、代码行右侧的简短注释。对当前代码行做特别说明,一般为单行注释,和代码之间至少用一个空格隔开,一个源文件中所有的右侧注释最好能上下对齐。尽管例 2.1 “带更多注释的Hello World”讲过注释可以穿插在一行代码中间,但不建议这么写。内核源代码目录下的lib/radix-tree.c文件中的一个函数包含了上述三种注释:

/**
 *      radix_tree_insert    -    insert into a radix tree
 *      @root:          radix tree root
 *      @index:         index key
 *      @item:          item to insert
 *
 *      Insert an item into the radix tree at position @index.
 */
int radix_tree_insert(struct radix_tree_root *root,
                        unsigned long index, void *item)
{
        struct radix_tree_node *node = NULL, *slot;
        unsigned int height, shift;
        int offset;
        int error;

        /* Make sure the tree is high enough.  */
        if ((!index && !root->rnode) ||
                        index > radix_tree_maxindex(root->height)) {
                error = radix_tree_extend(root, index);
                if (error)
                        return error;
        }

        slot = root->rnode;
        height = root->height;
        shift = (height-1) * RADIX_TREE_MAP_SHIFT;

        offset = 0;                     /* uninitialised var warning */
        do {
                if (slot == NULL) {
                        /* Have to add a child node.  */
                        if (!(slot = radix_tree_node_alloc(root)))
                                return -ENOMEM;
                        if (node) {
                                node->slots[offset] = slot;
                                node->count++;
                        } else
                                root->rnode = slot;
                }

                /* Go a level down */
                offset = (index >> shift) & RADIX_TREE_MAP_MASK;
                node = slot;
                slot = node->slots[offset];
                shift -= RADIX_TREE_MAP_SHIFT;
                height--;
        } while (height > 0);

        if (slot != NULL)
                return -EEXIST;

        BUG_ON(!node);
        node->count++;
        node->slots[offset] = item;
        BUG_ON(tag_get(node, 0, offset));
        BUG_ON(tag_get(node, 1, offset));

        return 0;
}

[CodingStyle]中特别指出,函数内的注释要尽可能少用。写注释主要是为了说明你的代码“能做什么”(比如函数接口定义),而不是为了说明“怎样做”,只要代码写得足够清晰,“怎样做”是一目了然的,如果你需要用注释才能解释清楚,那就表示你的代码可读性很差,除非是特别需要提醒注意的地方才使用函数内注释。

5、复杂的结构体定义比函数更需要注释。例如内核源代码目录下的kernel/sched.c文件中定义了这样一个结构体:

/*
 * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
 *
 * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
 * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
 * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
 */
struct runqueue {
        spinlock_t lock;

        /*
         * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
         * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
         */
        unsigned long nr_running;
#ifdef CONFIG_SMP
        unsigned long cpu_load[3];
#endif
        unsigned long long nr_switches;

        /*
         * This is part of a global counter where only the total sum
         * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
         * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
         * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
         */
        unsigned long nr_uninterruptible;

        unsigned long expired_timestamp;
        unsigned long long timestamp_last_tick;
        task_t *curr, *idle;
        struct mm_struct *prev_mm;
        prio_array_t *active, *expired, arrays[2];
        int best_expired_prio;
        atomic_t nr_iowait;

#ifdef CONFIG_SMP
        struct sched_domain *sd;

        /* For active balancing */
        int active_balance;
        int push_cpu;

        task_t *migration_thread;
        struct list_head migration_queue;
        int cpu;
#endif

#ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
        /* latency stats */
        struct sched_info rq_sched_info;

        /* sys_sched_yield() stats */
        unsigned long yld_exp_empty;
        unsigned long yld_act_empty;
        unsigned long yld_both_empty;
        unsigned long yld_cnt;

        /* schedule() stats */
        unsigned long sched_switch;
        unsigned long sched_cnt;
        unsigned long sched_goidle;

        /* try_to_wake_up() stats */
        unsigned long ttwu_cnt;
        unsigned long ttwu_local;
#endif
};

6、复杂的宏定义和变量声明也需要注释。例如内核源代码目录下的include/linux/jiffies.h文件中的定义:

/* TICK_USEC_TO_NSEC is the time between ticks in nsec assuming real ACTHZ and  */
/* a value TUSEC for TICK_USEC (can be set bij adjtimex)                */
#define TICK_USEC_TO_NSEC(TUSEC) (SH_DIV (TUSEC * USER_HZ * 1000, ACTHZ, 8))

/* some arch's have a small-data section that can be accessed register-relative
 * but that can only take up to, say, 4-byte variables. jiffies being part of
 * an 8-byte variable may not be correctly accessed unless we force the issue
 */
#define __jiffy_data  __attribute__((section(".data")))

/*
 * The 64-bit value is not volatile - you MUST NOT read it
 * without sampling the sequence number in xtime_lock.
 * get_jiffies_64() will do this for you as appropriate.
 */
extern u64 __jiffy_data jiffies_64;
extern unsigned long volatile __jiffy_data jiffies;

标志符命名

  1. 标识符命名要清晰明了,可以使用完整的单词和易于理解的缩写。短的单词可以通过去元音形成缩写,较长的单词可以取单词的头几个字母形成缩写。看别人的代码看多了就可以总结出一些缩写惯例,例如count写成cntblock写成blklength写成lenwindow写成winmessage写成msgnumber写成nrtemporary可以写成temp,也可以进一步写成tmp,最有意思的是internationalization写成i18n,词根trans经常缩写成x,例如transmit写成xmt。我就不多举例了,请读者在看代码时自己注意总结和积累。

  2. 内核编码风格规定变量、函数和类型采用全小写加下划线的方式命名,常量(比如宏定义和枚举常量)采用全大写加下划线的方式命名,比如上一节举例的函数名radix_tree_insert、类型名struct radix_tree_root、常量名RADIX_TREE_MAP_SHIFT等。

    微软发明了一种变量命名法叫匈牙利命名法(Hungarian notation),在变量名中用前缀表示类型,例如iCnt(i表示int)、pMsg(p表示pointer)、lpszText(lpsz表示long pointer to a zero-ended string)等。Linus在[CodingStyle]中毫不客气地讽刺了这种写法:“Encoding the type of a function into the name (so-called Hungarian notation) is brain damaged - the compiler knows the types anyway and can check those, and it only confuses the programmer. No wonder MicroSoft makes buggy programs.”代码风格本来就是一个很有争议的问题,如果你接受本章介绍的内核编码风格(也是本书所有范例代码的风格),就不要使用大小写混合的变量命名方式[19],更不要使用匈牙利命名法。

  3. 全局变量和全局函数的命名一定要详细,不惜多用几个单词多写几个下划线,例如函数名radix_tree_insert,因为它们在整个项目的许多源文件中都会用到,必须让使用者明确这个变量或函数是干什么用的。局部变量和只在一个源文件中调用的内部函数的命名可以简略一些,但不能太短。尽量不要使用单个字母做变量名,只有一个例外:用ijk做循环变量是可以的。

  4. 针对中国程序员的一条特别规定:禁止用汉语拼音做标识符,可读性极差。

函数

每个函数都应该设计得尽可能简单,简单的函数才容易维护。应遵循以下原则:

  1. 实现一个函数只是为了做好一件事情,不要把函数设计成用途广泛、面面俱到的,这样的函数肯定会超长,而且往往不可重用,维护困难。

  2. 函数内部的缩进层次不宜过多,一般以少于4层为宜。如果缩进层次太多就说明设计得太复杂了,应考虑分割成更小的函数(Helper Function)来调用。

  3. 函数不要写得太长,建议在24行的标准终端上不超过两屏,太长会造成阅读困难,如果一个函数超过两屏就应该考虑分割函数了。[CodingStyle]中特别说明,如果一个函数在概念上是简单的,只是长度很长,这倒没关系。例如函数由一个大的switch组成,其中有非常多的case,这是可以的,因为各case分支互不影响,整个函数的复杂度只等于其中一个case的复杂度,这种情况很常见,例如TCP协议的状态机实现。

  4. 执行函数就是执行一个动作,函数名通常应包含动词,例如get_currentradix_tree_insert

  5. 比较重要的函数定义上侧必须加注释,说明此函数的功能、参数、返回值、错误码等。

  6. 另一种度量函数复杂度的办法是看有多少个局部变量,5到10个局部变量已经很多了,再多就很难维护了,应该考虑分割成多个函数。

indent工具

indent工具可以把代码格式化成某种风格

-kr选项表示K&R风格,-i8表示缩进8个空格的长度。

 

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