- correct typo
[oweals/busybox.git] / docs / style-guide.txt
index 72d3b9375f7e5384e16d90615c9e4716474e94c4..71eb6291444f61aa5441f2114f22ef43e82df9e1 100644 (file)
@@ -16,29 +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:
 
+ - commented program name and one-line description
  - commented author name and email address(es)
  - commented GPL boilerplate
- - commented description of program
- - #includes and #defines
- - const and globals variables
+ - commented longer description / notes for the program (if needed)
+ - #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
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+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
@@ -56,7 +61,7 @@ multi-line comments that use an asterisk at the beginning of each line, i.e.:
 
 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
-lines is that you can set your editor to display tabs at *watever* number of
+lines is that you can set your editor to display tabs at *whatever* number of
 spaces is desired and the code will still look fine.
 
 
@@ -76,7 +81,7 @@ Put spaces between terms and operators. Example:
        While it extends the line a bit longer, the spaced version is more
        readable. An allowable exception to this rule is the situation where
        excluding the spacing makes it more obvious that we are dealing with a
-       single term (even if it is a compund term) such as:
+       single term (even if it is a compound term) such as:
 
                if (str[idx] == '/' && str[idx-1] != '\\')
 
@@ -89,27 +94,54 @@ Bracket Spacing
 ~~~~~~~~~~~~~~~
 
 If an opening bracket starts a function, it should be on the
-next line with no spacing before it. However, if a bracet follows an opening
+next line with no spacing before it. However, if a bracket follows an opening
 control block, it should be on the same line with a single space (not a tab)
-between it and the opening control block statment. Examples:
+between it and the opening control block statement. Examples:
 
        Don't do this:
 
+               while (!done)
+               {
+
+               do
+               {
+
+       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 {
 
+Exceptions:
 
-Paren Spacing
-~~~~~~~~~~~~~
+ - if you have long logic statements that need to be wrapped, then uncuddling
+   the bracket to improve readability is allowed:
+
+               if (some_really_long_checks && some_other_really_long_checks \
+                   && some_more_really_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:
 
@@ -121,18 +153,31 @@ is being declared or called). Examples:
                while (foo) {
                for (i = 0; i < n; i++) {
 
-       Do functions like this:
+       But do functions like this:
 
                static int my_func(int foo, char bar)
                ...
                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
 ~~~~~~~~~~~~~
 
-Also, please "cuddle" your else statments by putting the else keyword on the
-same line after the right bracket that closes an 'if' statment.
+Also, please "cuddle" your else statements by putting the else keyword on the
+same line after the right bracket that closes an 'if' statement.
 
        Don't do this:
 
@@ -151,77 +196,399 @@ same line after the right bracket that closes an 'if' statment.
                stmt;
        }
 
+The exception to this rule is if you want to include a comment before the else
+block. Example:
+
+       if (foo) {
+               stmts...
+       }
+       /* otherwise, we're just kidding ourselves, so re-frob the input */
+       else {
+               other_stmts...
+       }
+
+
 
 Variable and Function Names
 ---------------------------
 
 Use the K&R style with names in all lower-case and underscores occasionally
-used to seperate words (e.g. "variable_name" and "numchars" are both
+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 locations. This explains why the current codebase contains such a
-plethora 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 exersize to the
-reader.
+       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 seperatedy by underscores (i.e. FIFOTYPE,
+   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.
+
+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]'.
+
+
+
+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 var 80
+
+       Do this instead, when the variable is in a header file and will be used in
+       several source files:
+
+               const int var = 80;
+
+       Or do this when the variable is used only in a single source file:
+
+               static const int var = 80;
+
+Declaring variables as '[static] const' gives variables an actual type and
+makes the compiler do type checking for you; the preprocessor does _no_ type
+checking whatsoever, making it much more error prone. Declaring variables with
+'[static] const' also makes debugging programs much easier since the value of
+the variable can be easily queried and displayed.
+
+
+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)
+
+               #ifdef CONFIG_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 following are simple coding guidelines that should be followed:
+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.
 
- - When in doubt about the propper 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.
+Note also the use of the word 'maybe' in the function name to indicate
+conditional execution.
 
- - Don't use a '#define var 80' when you can use 'static const int var 80'
-   instead. This makes the compiler do typechecking 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 queried.
 
- - 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.
 
- - Inside applet files, all functions should be declared static so as to keep
-   the global namespace clean. The only exception to this rule is the
-   "applet_main" function which must be declared extern.
+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.)
+
 
- - 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
-   (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 sting 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       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
+
+               RESERVE_CONFIG_BUFFER(buffer, BUFSIZ);
+
+and the right thing will happen, based on your configuration.
+
+
+
+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
+~~~~~
 
-       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.
+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.
 
- - Do not use old-style function declarations that declare variable types
-   between the parameter list and opening bracket. Example:
+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:
 
@@ -237,33 +604,86 @@ 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 ammount 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 = get_line_from_file(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 getopt() 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:
+
+       #include <getopt.h>
+
+And a code block similar to the following near the top of your applet_main()
+routine:
+
+    while ((opt = getopt(argc, argv, "abc")) > 0) {
+            switch (opt) {
+            case 'a':
+                do_a_opt = 1;
+                break;
+            case 'b':
+                do_b_opt = 1;
+                break;
+            case 'c':
+                do_c_opt = 1;
+                break;
+            default:
+                show_usage();    /* in utility.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.
+Additional Note: Do not use the getopt_long library function and do not try to
+hand-roll your own long option parsing. Busybox applets should only support
+short options. Explanations and examples of the short options should be
+documented in usage.h.