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[platform/upstream/busybox.git] / docs / style-guide.txt
index 36974d7..10ed893 100644 (file)
@@ -16,30 +16,34 @@ right formatting rules to your file. Please _do_not_ run this on all the files
 in the directory, just your own.
 
 
+
 Declaration Order
 -----------------
 
-Here is the order in which code should be laid out in a file:
+Here is the preferred order in which code should be laid out in a file:
 
  - commented program name and one-line description
  - commented author name and email address(es)
  - commented GPL boilerplate
  - commented longer description / notes for the program (if needed)
- - #includes and #defines
+ - #includes of .h files with angle brackets (<>) around them
+ - #includes of .h files with quotes ("") around them
+ - #defines (if any, note the section below titled "Avoid the Preprocessor")
  - const and global variables
  - function declarations (if necessary)
  - function implementations
 
 
-Whitespace
-----------
+
+Whitespace and Formatting
+-------------------------
 
 This is everybody's favorite flame topic so let's get it out of the way right
 up front.
 
 
 Tabs vs. Spaces in Line Indentation
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
 The preference in Busybox is to indent lines with tabs. Do not indent lines
 with spaces and do not indents lines using a mixture of tabs and spaces. (The
@@ -47,13 +51,13 @@ indentation style in the Apache and Postfix source does this sort of thing:
 \s\s\s\sif (expr) {\n\tstmt; --ick.) The only exception to this rule is
 multi-line comments that use an asterisk at the beginning of each line, i.e.:
 
-       /t/*
-       /t * This is a block comment.
-       /t * Note that it has multiple lines
-       /t * and that the beginning of each line has a tab plus a space
-       /t * except for the opening '/*' line where the slash
-       /t * is used instead of a space.
-       /t */
+       \t/*
+       \t * This is a block comment.
+       \t * Note that it has multiple lines
+       \t * and that the beginning of each line has a tab plus a space
+       \t * except for the opening '/*' line where the slash
+       \t * is used instead of a space.
+       \t */
 
 Furthermore, The preference is that tabs be set to display at four spaces
 wide, but the beauty of using only tabs (and not spaces) at the beginning of
@@ -105,20 +109,40 @@ between it and the opening control block statement. Examples:
        Don't do this either:
 
                while (!done){
+
                do{
 
+       And for heaven's sake, don't do this:
+
+               while (!done)
+                 {
+
+               do
+                 {
+
        Do this instead:
 
                while (!done) {
+
                do {
 
+If you have long logic statements that need to be wrapped, then uncuddling
+the bracket to improve readability is allowed. Generally, this style makes
+it easier for reader to notice that 2nd and following lines are still
+inside 'if':
 
-Paren Spacing
-~~~~~~~~~~~~~
+               if (some_really_long_checks && some_other_really_long_checks
+                && some_more_really_long_checks
+                && even_more_of_long_checks
+               ) {
+                       do_foo_now;
+
+Spacing around Parentheses
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
-Put a space between C keywords and left parens, but not between
-function names and the left paren that starts it's parameter list (whether it
-is being declared or called). Examples:
+Put a space between C keywords and left parens, but not between function names
+and the left paren that starts it's parameter list (whether it is being
+declared or called). Examples:
 
        Don't do this:
 
@@ -136,6 +160,19 @@ is being declared or called). Examples:
                ...
                baz = my_func(1, 2);
 
+Also, don't put a space between the left paren and the first term, nor between
+the last arg and the right paren.
+
+       Don't do this:
+
+               if ( x < 1 )
+               strcmp( thisstr, thatstr )
+
+       Do this instead:
+
+               if (x < 1)
+               strcmp(thisstr, thatstr)
+
 
 Cuddled Elses
 ~~~~~~~~~~~~~
@@ -172,6 +209,24 @@ block. Example:
        }
 
 
+Labels
+~~~~~~
+
+Labels should start at the beginning of the line, not indented to the block
+level (because they do not "belong" to block scope, only to whole function).
+
+       if (foo) {
+               stmt;
+ label:
+               stmt2;
+               stmt;
+       }
+
+(Putting label at position 1 prevents diff -p from confusing label for function
+name, but it's not a policy of busybox project to enforce such a minor detail).
+
+
+
 Variable and Function Names
 ---------------------------
 
@@ -180,73 +235,381 @@ used to separate words (e.g., "variable_name" and "numchars" are both
 acceptable). Using underscores makes variable and function names more readable
 because it looks like whitespace; using lower-case is easy on the eyes.
 
-Note: The Busybox codebase is very much a mixture of code gathered from a
-variety of sources. This explains why the current codebase contains such a
-hodge-podge of different naming styles (Java, Pascal, K&R, just-plain-weird,
-etc.). The K&R guideline explained above should therefore be used on new files
-that are added to the repository. Furthermore, the maintainer of an existing
-file that uses alternate naming conventions should -- at his own convenience --
-convert those names over to K&R style; converting variable names is a very low
-priority task. Perhaps in the future we will include some magical Perl script
-that can go through and convert files -- left as an exercise to the reader for
-now.
+       Frowned upon:
 
+               hitList
+               TotalChars
+               szFileName
+               pf_Nfol_TriState
 
-Tip and Pointers
-----------------
+       Preferred:
+
+               hit_list
+               total_chars
+               file_name
+               sensible_name
+
+Exceptions:
+
+ - Enums, macros, and constant variables are occasionally written in all
+   upper-case with words optionally separated by underscores (i.e. FIFO_TYPE,
+   ISBLKDEV()).
+
+ - Nobody is going to get mad at you for using 'pvar' as the name of a
+   variable that is a pointer to 'var'.
+
+
+Converting to K&R
+~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+The Busybox codebase is very much a mixture of code gathered from a variety of
+sources. This explains why the current codebase contains such a hodge-podge of
+different naming styles (Java, Pascal, K&R, just-plain-weird, etc.). The K&R
+guideline explained above should therefore be used on new files that are added
+to the repository. Furthermore, the maintainer of an existing file that uses
+alternate naming conventions should, at his own convenience, convert those
+names over to K&R style. Converting variable names is a very low priority
+task.
+
+If you want to do a search-and-replace of a single variable name in different
+files, you can do the following in the busybox directory:
+
+       $ perl -pi -e 's/\bOldVar\b/new_var/g' *.[ch]
+
+If you want to convert all the non-K&R vars in your file all at once, follow
+these steps:
+
+ - In the busybox directory type 'examples/mk2knr.pl files-to-convert'. This
+   does not do the actual conversion, rather, it generates a script called
+   'convertme.pl' that shows what will be converted, giving you a chance to
+   review the changes beforehand.
+
+ - Review the 'convertme.pl' script that gets generated in the busybox
+   directory and remove / edit any of the substitutions in there. Please
+   especially check for false positives (strings that should not be
+   converted).
+
+ - Type './convertme.pl same-files-as-before' to perform the actual
+   conversion.
+
+ - Compile and see if everything still works.
 
-The following are simple coding guidelines that should be followed:
+Please be aware of changes that have cascading effects into other files. For
+example, if you're changing the name of something in, say utility.c, you
+should probably run 'examples/mk2knr.pl utility.c' at first, but when you run
+the 'convertme.pl' script you should run it on _all_ files like so:
+'./convertme.pl *.[ch]'.
 
- - When in doubt about the proper behavior of a Busybox program (output,
-   formatting, options, etc.), model it after the equivalent GNU program.
-   Doesn't matter how that program behaves on some other flavor of *NIX;
-   doesn't matter what the POSIX standard says or doesn't say, just model
-   Busybox programs after their GNU counterparts and nobody has to get hurt.
 
- - Don't use a '#define var 80' when you can use 'static const int var 80'
-   instead. This makes the compiler do type checking for you (rather than
-   relying on the more error-prone preprocessor) and it makes debugging
-   programs much easier since the value of the variable can be easily
-   displayed.
 
- - If a const variable is used in only one function, do not make it global to
-   the file. Instead, declare it inside the function body.
+Avoid The Preprocessor
+----------------------
+
+At best, the preprocessor is a necessary evil, helping us account for platform
+and architecture differences. Using the preprocessor unnecessarily is just
+plain evil.
+
+
+The Folly of #define
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+Use 'const <type> var' for declaring constants.
+
+       Don't do this:
+
+               #define CONST 80
+
+       Do this instead, when the variable is in a header file and will be used in
+       several source files:
+
+               enum { CONST = 80 };
+
+Although enum may look ugly to some people, it is better for code size.
+With "const int" compiler may fail to optimize it out and will reserve
+a real storage in rodata for it! (Hopefully, newer gcc will get better
+at it...).  With "define", you have slight risk of polluting namespace
+(#define doesn't allow you to redefine the name in the inner scopes),
+and complex "define" are evaluated each time they uesd, not once
+at declarations like enums. Also, the preprocessor does _no_ type checking
+whatsoever, making it much more error prone.
+
+
+The Folly of Macros
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+Use 'static inline' instead of a macro.
+
+       Don't do this:
+
+               #define mini_func(param1, param2) (param1 << param2)
+
+       Do this instead:
+
+               static inline int mini_func(int param1, param2)
+               {
+                       return (param1 << param2);
+               }
+
+Static inline functions are greatly preferred over macros. They provide type
+safety, have no length limitations, no formatting limitations, have an actual
+return value, and under gcc they are as cheap as macros. Besides, really long
+macros with backslashes at the end of each line are ugly as sin.
+
+
+The Folly of #ifdef
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+Code cluttered with ifdefs is difficult to read and maintain. Don't do it.
+Instead, put your ifdefs at the top of your .c file (or in a header), and
+conditionally define 'static inline' functions, (or *maybe* macros), which are
+used in the code.
+
+       Don't do this:
+
+               ret = my_func(bar, baz);
+               if (!ret)
+                       return -1;
+               #ifdef CONFIG_FEATURE_FUNKY
+                       maybe_do_funky_stuff(bar, baz);
+               #endif
+
+       Do this instead:
+
+       (in .h header file)
+
+               #if ENABLE_FEATURE_FUNKY
+               static inline void maybe_do_funky_stuff(int bar, int baz)
+               {
+                       /* lotsa code in here */
+               }
+               #else
+               static inline void maybe_do_funky_stuff(int bar, int baz) {}
+               #endif
+
+       (in the .c source file)
+
+               ret = my_func(bar, baz);
+               if (!ret)
+                       return -1;
+               maybe_do_funky_stuff(bar, baz);
+
+The great thing about this approach is that the compiler will optimize away
+the "no-op" case (the empty function) when the feature is turned off.
+
+Note also the use of the word 'maybe' in the function name to indicate
+conditional execution.
+
+
+
+Notes on Strings
+----------------
+
+Strings in C can get a little thorny. Here's some guidelines for dealing with
+strings in Busybox. (There is surely more that could be added to this
+section.)
 
- - Inside applet files, all functions should be declared static so as to keep
-   the global name space clean. The only exception to this rule is the
-   "applet_main" function which must be declared extern.
 
- - If you write a function that performs a task that could be useful outside
-   the immediate file, turn it into a general-purpose function with no ties to
-   any applet and put it in the utility.c file instead.
+String Files
+~~~~~~~~~~~~
 
- - Put all help/usage messages in usage.c. Put other strings in messages.c.
-   Putting these strings into their own file is a calculated decision designed
-   to confine spelling errors to a single place and aid internationalization
-   efforts, if needed.  (Side Note: we might want to use a single file instead
-   of two, food for thought).
+Put all help/usage messages in usage.c. Put other strings in messages.c.
+Putting these strings into their own file is a calculated decision designed to
+confine spelling errors to a single place and aid internationalization
+efforts, if needed. (Side Note: we might want to use a single file - maybe
+called 'strings.c' - instead of two, food for thought).
 
- - There's a right way and a wrong way to test for sting equivalence with
-   strcmp:
+
+Testing String Equivalence
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+There's a right way and a wrong way to test for string equivalence with
+strcmp():
 
        The wrong way:
 
-       if (!strcmp(string, "foo")) {
-               ...
+               if (!strcmp(string, "foo")) {
+                       ...
 
        The right way:
 
-       if (strcmp(string, "foo") == 0){
-               ...
+               if (strcmp(string, "foo") == 0){
+                       ...
+
+The use of the "equals" (==) operator in the latter example makes it much more
+obvious that you are testing for equivalence. The former example with the
+"not" (!) operator makes it look like you are testing for an error. In a more
+perfect world, we would have a streq() function in the string library, but
+that ain't the world we're living in.
+
+
+Avoid Dangerous String Functions
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+Unfortunately, the way C handles strings makes them prone to overruns when
+certain library functions are (mis)used. The following table  offers a summary
+of some of the more notorious troublemakers:
+
+function     overflows                  preferred
+-------------------------------------------------
+strcpy       dest string                safe_strncpy
+strncpy      may fail to 0-terminate dst safe_strncpy
+strcat       dest string                strncat
+gets         string it gets             fgets
+getwd        buf string                 getcwd
+[v]sprintf   str buffer                 [v]snprintf
+realpath     path buffer                use with pathconf
+[vf]scanf    its arguments              just avoid it
+
+
+The above is by no means a complete list. Be careful out there.
+
+
+
+Avoid Big Static Buffers
+------------------------
+
+First, some background to put this discussion in context: static buffers look
+like this in code:
+
+       /* in a .c file outside any functions */
+       static char buffer[BUFSIZ]; /* happily used by any function in this file,
+                                       but ick! big! */
+
+The problem with these is that any time any busybox app is run, you pay a
+memory penalty for this buffer, even if the applet that uses said buffer is
+not run. This can be fixed, thusly:
+
+       static char *buffer;
+       ...
+       other_func()
+       {
+               strcpy(buffer, lotsa_chars); /* happily uses global *buffer */
+       ...
+       foo_main()
+       {
+               buffer = xmalloc(sizeof(char)*BUFSIZ);
+       ...
+
+However, this approach trades bss segment for text segment. Rather than
+mallocing the buffers (and thus growing the text size), buffers can be
+declared on the stack in the *_main() function and made available globally by
+assigning them to a global pointer thusly:
+
+       static char *pbuffer;
+       ...
+       other_func()
+       {
+               strcpy(pbuffer, lotsa_chars); /* happily uses global *pbuffer */
+       ...
+       foo_main()
+       {
+               char *buffer[BUFSIZ]; /* declared locally, on stack */
+               pbuffer = buffer;     /* but available globally */
+       ...
+
+This last approach has some advantages (low code size, space not used until
+it's needed), but can be a problem in some low resource machines that have
+very limited stack space (e.g., uCLinux).
+
+A macro is declared in busybox.h that implements compile-time selection
+between xmalloc() and stack creation, so you can code the line in question as
 
-       The use of the "equals" (==) operator in the latter example makes it much
-       more obvious that you are testing for equivalence. The former example with
-       the "not" (!) operator makes it look like you are testing for an error. In
-       a more perfect world, we would have a streq() function in the string
-       library, but that ain't the world we're living in.
+               RESERVE_CONFIG_BUFFER(buffer, BUFSIZ);
 
- - Do not use old-style function declarations that declare variable types
-   between the parameter list and opening bracket. Example:
+and the right thing will happen, based on your configuration.
+
+Another relatively new trick of similar nature is explained
+in keep_data_small.txt.
+
+
+
+Miscellaneous Coding Guidelines
+-------------------------------
+
+The following are important items that don't fit into any of the above
+sections.
+
+
+Model Busybox Applets After GNU Counterparts
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+When in doubt about the proper behavior of a Busybox program (output,
+formatting, options, etc.), model it after the equivalent GNU program.
+Doesn't matter how that program behaves on some other flavor of *NIX; doesn't
+matter what the POSIX standard says or doesn't say, just model Busybox
+programs after their GNU counterparts and it will make life easier on (nearly)
+everyone.
+
+The only time we deviate from emulating the GNU behavior is when:
+
+       - We are deliberately not supporting a feature (such as a command line
+         switch)
+       - Emulating the GNU behavior is prohibitively expensive (lots more code
+         would be required, lots more memory would be used, etc.)
+       - The difference is minor or cosmetic
+
+A note on the 'cosmetic' case: output differences might be considered
+cosmetic, but if the output is significant enough to break other scripts that
+use the output, it should really be fixed.
+
+
+Scope
+~~~~~
+
+If a const variable is used only in a single source file, put it in the source
+file and not in a header file. Likewise, if a const variable is used in only
+one function, do not make it global to the file. Instead, declare it inside
+the function body. Bottom line: Make a conscious effort to limit declarations
+to the smallest scope possible.
+
+Inside applet files, all functions should be declared static so as to keep the
+global name space clean. The only exception to this rule is the "applet_main"
+function which must be declared extern.
+
+If you write a function that performs a task that could be useful outside the
+immediate file, turn it into a general-purpose function with no ties to any
+applet and put it in the utility.c file instead.
+
+
+Brackets Are Your Friends
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+Please use brackets on all if and else statements, even if it is only one
+line. Example:
+
+       Don't do this:
+
+               if (foo)
+                       stmt1;
+               stmt2
+               stmt3;
+
+       Do this instead:
+
+               if (foo) {
+                       stmt1;
+               }
+               stmt2
+               stmt3;
+
+The "bracketless" approach is error prone because someday you might add a line
+like this:
+
+               if (foo)
+                       stmt1;
+                       new_line();
+               stmt2;
+               stmt3;
+
+And the resulting behavior of your program would totally bewilder you. (Don't
+laugh, it happens to us all.) Remember folks, this is C, not Python.
+
+
+Function Declarations
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+Do not use old-style function declarations that declare variable types between
+the parameter list and opening bracket. Example:
 
        Don't do this:
 
@@ -262,33 +625,89 @@ The following are simple coding guidelines that should be followed:
                {
                        ....
 
- - Please use brackets on all if and else statements, even if it is only one
-   line. Example:
+The only time you would ever need to use the old declaration syntax is to
+support ancient, antediluvian compilers. To our good fortune, we have access
+to more modern compilers and the old declaration syntax is neither necessary
+nor desired.
 
-       Don't do this:
 
-               if (foo)
-                       stmt;
-               else
-                       stmt;
+Emphasizing Logical Blocks
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
-       Do this instead:
+Organization and readability are improved by putting extra newlines around
+blocks of code that perform a single task. These are typically blocks that
+begin with a C keyword, but not always.
 
-               if (foo) {
-                       stmt;
-               } else {
-                       stmt;
+Furthermore, you should put a single comment (not necessarily one line, just
+one comment) before the block, rather than commenting each and every line.
+There is an optimal amount of commenting that a program can have; you can
+comment too much as well as too little.
+
+A picture is really worth a thousand words here, the following example
+illustrates how to emphasize logical blocks:
+
+       while (line = xmalloc_fgets(fp)) {
+
+               /* eat the newline, if any */
+               chomp(line);
+
+               /* ignore blank lines */
+               if (strlen(file_to_act_on) == 0) {
+                       continue;
                }
 
-       The "bracketless" approach is error prone because someday you might add a
-       line like this:
+               /* if the search string is in this line, print it,
+                * unless we were told to be quiet */
+               if (strstr(line, search) && !be_quiet) {
+                       puts(line);
+               }
 
-               if (foo)
-                       stmt;
-                       new_line();
-               else
-                       stmt;
+               /* clean up */
+               free(line);
+       }
+
+
+Processing Options with getopt
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+If your applet needs to process command-line switches, please use getopt32() to
+do so. Numerous examples can be seen in many of the existing applets, but
+basically it boils down to two things: at the top of the .c file, have this
+line in the midst of your #includes, if you need to parse long options:
+
+       #include <getopt.h>
+
+Then have long options defined:
+
+       static const char <applet>_longopts[] ALIGN1 =
+               "list\0"    No_argument "t"
+               "extract\0" No_argument "x"
+       ;
+
+And a code block similar to the following near the top of your applet_main()
+routine:
+
+       char *str_b;
+
+       opt_complementary = "cryptic_string";
+       applet_long_options = <applet>_longopts; /* if you have them */
+       opt = getopt32(argc, argv, "ab:c", &str_b);
+       if (opt & 1) {
+               handle_option_a();
+       }
+       if (opt & 2) {
+               handle_option_b(str_b);
+       }
+       if (opt & 4) {
+               handle_option_c();
+       }
+
+If your applet takes no options (such as 'init'), there should be a line
+somewhere in the file reads:
+
+       /* no options, no getopt */
+
+That way, when people go grepping to see which applets need to be converted to
+use getopt, they won't get false positives.
 
-       And the resulting behavior of your program would totally bewilder you.
-       (Don't laugh, it happens to us all.) Remember folks, this is C, not
-       Python.
+For more info and examples, examine getopt32.c, tar.c, wget.c etc.