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Linux内核编程风格

jouyouyun posted @ 2013年7月10日 21:57 in linux with tags linux 编程风格 , 1189 阅读

原文地址Linux内核编程风格 作者Daisy00001

    这篇短小的文档用于描述linux内核编程中推荐的编程风格。编程风格是很个人化的东西,我不想把我的观点_强加_给任何人,但这是我必须维护的代码中所遵守的,我也建议其他部分的代码也能遵守它。请至少给这里的观点一些考虑。

    首先,我建议你打印一份GNU代码风格,不是去读它,而是把它烧了,这是个很不错的姿态。

    下面就是Linux内核编程风格:

第一章:缩进
    制表符(tabs)占8个字符,所以缩进也是8个字符。有些异端运动想使用4个字符(甚至是2个字符)的缩进,这和把PI(圆周率)定为3没什么两样。

    原因:缩进的根本目的是用来清晰地标识一个控制块的起始。特别是当你连续盯着屏幕看了20 个小时后,你就会体会到更长的缩进的好处了。

    现在,有些人提出8字符缩进会使得代码太偏向右边,当使用80字符的终端时很难阅读。答案是如果你需要三层以上的缩进,那么你已经完蛋了,应该改改你的程序了。

    简而言之,8字符缩进使得阅读代码更为容易,并且在你的缩进层次过深时提出警告。应该留心这样的警告。
    关于这一点,我不能苟同,4个字符的缩进确实有它的好处,缩进太多反而看着累。而且有时候仅仅两层嵌套就会使代码很长。

第二章:括号的位置
    括号位置的问题在C编程风格中经常被提出。和缩进大小不同,括号位置的选择并没有太多技术上的原因,而更多的是个人的喜好。比如Kernighan和Ritchie的弟子们把左括号放在一行的最后,把右括号放在一行的开始,象这样:

if (x is true) {
    we do y
}

    但是,函数是一种特殊的情况,函数的左括号放在下一行的开始,象这样:

int function(int x)
{
    body of function
}

    全世界的异端人士指出这种不一致的做法 …嗯… 不太一致,但是所有思维正确的人知道K&R是对的。而且,函数确实是特殊的(你在C中无法对函数进行嵌套)。

    注意到右括号完全占有单独的一行,_除非_当它后面还有未完成的语句,比如do语句中的“while”或者if语句中的“else”,想这样:

do {
    body of do-loop
} while (condition);

if (x == y) {
    ..
} else if (x > y) {
    …
} else {
    ….
}

    原因:K&R。

    还有,注意到这种括号的布局方法还减少了空行(或者说是几乎是空行)的数目,而且没有减小可读性。因为你屏幕上的空行是不可回收资源(这里想一下25行的终端屏幕),这样你会有更多的空行用于加注释。

第三章:命名
    C是个斯巴达式(崇尚简洁风格的)语言,所以你的命名方法也应该如此。与Modula-2和Pascal程序员不同,C程序员不使用ThisVariableIsATemporaryCounter这样可爱的名字。一个C程序员会把一个变量叫做“tmp”,这样的变量名更容易写,而且理解起来也不算太难。但是,尽管人人都会对大小写混杂的名字皱眉头,全局变量名则必须如此。管一个全局函数叫“foo”是故意找岔。

    全局变量(只有在真正需要时才使用)需要有个描述性强的名字,这点和全局函数一样。如果你有个函数用于对活跃用户进行计数,你应该叫它“count_active_users()”,而不是“cntusr()”。

    把函数的类型加入到名字中(所谓的匈牙利命名法)是脑损伤的表现 – 编译器知道类型,能够对它进行检查,这种命名法只会把程序员自己搞晕。难怪微软做了那么多充满bug的程序。 哈哈^_^,有道理,不要作茧自缚。

    局部变量应该短小扼要。如果你有个随机的整数循环变量,可能最好叫它“i”。把它叫做“loop_counter”是效率低下的,在不会发生混淆的情况下。类型地,“tmp”可以被用于任何类型的存储临时值的变量。

    如果你担心混淆你的局部变量,那么你就会有另一个问题,所谓的函数膨胀荷尔蒙失衡综合症,请看下一章。

第四章:函数
    函数应该短小而甜美,而且只能做一件事。他们应该只用一两屏幕(我们都知道,ISO/ANSI标准屏幕大小是80×24)就能装下,只做并且做好一件事。

    函数的最大长度应该与函数的复杂性和缩进层次成反比。所以,如果你有个只有一个很长(但很简单)的case语句的函数,对许多case做一些很少的操作,那么这个函数长点也没有关系。

    但是,如果你有一个复杂的函数,你担心一个中等智力的高一学生可能无法理解,那么你应该更严格地遵守最大长度限制。使用有描述性名字的帮助函数(你可以让编译器in-line这些帮助函数,如果你认为性能很重要的话,而且编译器恐怕会比你做的要好)。

    函数的另一个指标是局部变量的数目,局部变量的数目不应超过5-10个,否则一定是哪里有问题了。再设计一下这个函数,把它分解得更小一些。人的大脑一般可以同时跟踪7个不同的东西,超过了7个就会晕菜。虽然你很聪明,不过可能你有时会想理解一下两星期前所写的代码。

第五章:注释
    注释是好东西,不过存在过分注释的危险。_永远_不要在注释中解释你的代码是如何工作的:更好的做法是写出工作方式显而易见的代码,解释糟糕的代码是浪费时间。

    一般来说,注释应该说明代码在做什么,而不是怎么做。并且,不要把注释加在函数主体中:如果函数太复杂以至于必须对各个部分进行注释,那么你可能要再去读读第四章。你可以加入一些短小的注释来提醒或警告一些聪明(或难看)的做法,但不要太过度。更好的选择是,把注释放在函数头,说明函数在做什么,可能还包括它为什么做。

第六章:你的代码乱七八糟
    没什么,我们都遇到过。你可能从老Unix用户那里听说过“GNU emacs”会自动对齐C源代码,但缺省的设置不是很好(事实上,缺省设置比胡乱敲打还糟糕 -一群使用GNU emacs猴子永远不会做出漂亮的程序)。靠!我就是用emacs的!不过现在自动对齐还算可以了。

    所以,你或者彻底仍掉GNU emacs,或者采用更理智的设置。如果选择后者,你可一把下面的代码加到你的.emacs文件中:

(defun linux-c-mode ()
“C mode with adjusted defaults for use with the Linux kernel.”
(interactive)
(c-mode)
(c-set-style “K&R”)
(setq c-basic-offset 8))

    这会定义 M-x linux-c-mode 命令。当编写Linux模块时,如果你把字符串“-*-linux-c -*-”放在文件的头两行中,这个模式就会被自动激活。还有,如果你想在编辑/usr/src/linux目录下的源文件时linux-c-mode被自动激活,你在你的.emacs文件中需要加入

(setq auto-mode-alist (cons ‘(“/usr/src/linux.*/.*.[ch]$” . linux-c-mode)
auto-mode-alist))

    但是即使你用不了emacs,并不是世界末日:你还可以使用“indent”。

    又一次,GNU indent使用了和GNU emacs一样的脑死亡设置,所以你需要给它一些命令行选项。但是,这不算太坏,因为即使是GNU indent的作者们也意识到了K&R的权威性(GNU的人也不是魔鬼,他们只是在这件事上被误导了),所以你可以使用选项“-kr -i8”(表示“K&R,8字符缩进”)运行indent。

    “indent”有很多选项,特别是注释布局部分,你可能想看看它的man手册。但是请记住:“indent”不能修改糟糕的程序。
    个人觉得现在emacs对缩进对齐的处理已经不错了,问题在于你使用不同的Linux发行版,就会面对不同的.emacs文件,有时候我不得不随身携带我的.emacs文件,或者把它放在我的email的存储箱里面

第七章:配置文件
    配置选项 (arch/xxx/config.in,以及所有Config.in文件)使用了有些不同的缩进方式。

    代码中使用的是3字符缩进,config-选项中应该使用2字符缩进标识依赖关系。后者只应用于bool/tristat选项。对于其他选项,采用你认为最合适的缩进方式就可以了。例如:

if [ "$CONFIG_EXPERIMENTAL" = "y" ]; then
    tristate ‘Apply nitroglycerine inside the keyboard (DANGEROUS)’ CONFIG_BOOM
    if [ "$CONFIG_BOOM" != "n" ]; then
        bool ‘ Output nice messages when you explode’ CONFIG_CHEER
    fi
fi

    一般来说,所有不稳定的选项应该标为CONFIG_EXPERIMENTAL。所有可能损坏数据的的选项应该标为(DANGEROUS),其他的试验选项应该标为(EXPERIMENTAL)。

第八章:数据结构
    供多线程使用的数据结构应该采用引用计数(reference counts)。在内核中,垃圾回收(garbage collection)是不存在的(内核之外的垃圾回收效率不高),这意味着你_必须_使用引用计数。

    引用计数的使用能避免锁的使用,使不同的用户能够并行使用数据结构 – 不需要担心结构会因为睡眠而突然消失。


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