Merge branch 'vendor/TNFTP'
[dragonfly.git] / share / man / man9 / style.9
1 .\" Copyright (c) 1995-2001 FreeBSD Inc.
2 .\" All rights reserved.
3 .\"
4 .\" Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5 .\" modification, are permitted provided that the following conditions
6 .\" are met:
7 .\" 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
8 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
9 .\" 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
10 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
11 .\"    documentation and/or other materials provided with the distribution.
12 .\"
13 .\" THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
14 .\" ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
15 .\" IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
16 .\" ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL [your name] OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
17 .\" FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
18 .\" DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
19 .\" OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
20 .\" HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
21 .\" LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
22 .\" OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
23 .\" SUCH DAMAGE.
24 .\"
25 .\"
26 .Dd August 30, 2004
27 .Dt STYLE 9
28 .Os
29 .Sh NAME
30 .Nm style
31 .Nd "kernel source file style guide"
32 .Sh DESCRIPTION
33 This file specifies the preferred style for kernel source files in the
34 .Dx
35 source tree.
36 It is also a guide for preferred userland code style.
37 Many of the style rules are implicit in the examples.
38 Be careful to check the examples before assuming that
39 .Nm
40 is silent on an issue.
41 .Bd -literal
42 /*
43  * Style guide for DragonFly.  Based on the CSRG's KNF (Kernel Normal Form).
44  *
45  *      @(#)style       1.14 (Berkeley) 4/28/95
46  * $FreeBSD: src/share/man/man9/style.9,v 1.32.2.19 2002/04/14 19:28:03 asmodai Exp $
47  * $DragonFly: src/share/man/man9/style.9,v 1.21 2008/05/02 02:05:06 swildner Exp $
48  */
49
50 /*
51  * VERY important single-line comments look like this.
52  */
53
54 /* Most single-line comments look like this. */
55
56 /*
57  * Multi-line comments look like this.  Make them real sentences.  Fill
58  * them so they look like real paragraphs.
59  */
60
61 /*
62  * XXX in a comment indicates code which is incomplete, suboptimal,
63  * or otherwise deserving of further attention.
64  */
65
66 .Ed
67 .Pp
68 Version control system ID tags should only exist once in a file
69 (unlike this one).
70 All VCS (version control system) revision identification from files obtained
71 from elsewhere should be maintained in comments, including, where applicable,
72 multiple IDs showing a file's history.
73 In general, keep the IDs intact, including any
74 .So Li $ Sc Ns s .
75 There is no reason to add
76 .Qq Li "From"
77 in front of foreign VCS IDs.
78 All VCS IDs should generally be placed in comments somewhere near the
79 top of the source, typically either before or after the copyright message.
80 .Pp
81 Leave another blank line before the header files.
82 .Pp
83 Kernel include files (i.e.\&
84 .Pa sys/*.h )
85 come first; normally, include
86 .In sys/types.h
87 OR
88 .In sys/param.h ,
89 but not both.
90 .In sys/types.h
91 includes
92 .In sys/cdefs.h ,
93 and it is okay to depend on that.
94 .Bd -literal
95 #include <sys/types.h>  /* Non-local includes in angle brackets. */
96 .Ed
97 .Pp
98 For a network program, put the network include files next.
99 .Bd -literal
100 #include <net/if.h>
101 #include <net/if_dl.h>
102 #include <net/route.h>
103 #include <netinet/in.h>
104 #include <protocols/rwhod.h>
105 .Ed
106 .Pp
107 Do not use files in
108 .Pa /usr/include
109 for files in the kernel.
110 .Pp
111 Leave a blank line before the next group, the
112 .Pa /usr
113 include files,
114 which should be sorted alphabetically by name.
115 .Bd -literal
116 #include <stdio.h>
117 .Ed
118 .Pp
119 Global pathnames are defined in
120 .In paths.h .
121 Pathnames local
122 to the program go in
123 .Qq Pa pathnames.h
124 in the local directory.
125 .Bd -literal
126 #include <paths.h>
127 .Ed
128 .Pp
129 Leave another blank line before the user include files.
130 .Bd -literal
131 #include "pathnames.h"          /* Local includes in double quotes. */
132 .Ed
133 .Pp
134 Do not
135 .Ic #define
136 or declare names in the implementation namespace except
137 for implementing application interfaces.
138 .Pp
139 The names of
140 .Dq unsafe
141 macros (ones that have side effects), and the names of macros for
142 manifest constants, are all in uppercase.
143 The expansions of expression-like macros are either a single token
144 or have outer parentheses.
145 Put a single tab character between the
146 .Ic #define
147 and the macro name.
148 If a macro is an inline expansion of a function, the function name is
149 all in lowercase and the macro has the same name all in uppercase.
150 .\" XXX the above conflicts with ANSI style where the names are the
151 .\" same and you #undef the macro (if any) to get the function.
152 .\" It is not followed for MALLOC(), and not very common if inline
153 .\" functions are used.
154 If a
155 macro needs more than a single line, use braces
156 .Ql ( \&{
157 and
158 .Ql \&} ) .
159 Right-justify the
160 backslashes; it makes it easier to read.
161 If the macro encapsulates a compound statement, enclose it in a
162 .Ic do
163 loop,
164 so that it can safely be used in
165 .Ic if
166 statements.
167 Any final statement-terminating semicolon should be
168 supplied by the macro invocation rather than the macro, to make parsing easier
169 for pretty-printers and editors.
170 .Bd -literal
171 #define MACRO(x, y) do {                                                \e
172         variable = (x) + (y);                                           \e
173         (y) += 2;                                                       \e
174 } while (0)
175 .Ed
176 .Pp
177 Enumeration values are all uppercase.
178 .Bd -literal
179 enum enumtype { ONE, TWO } et;
180 .Ed
181 .Pp
182 As fixed size integers the
183 .Tn POSIX
184 defined types are preferred:
185 .Bd -literal -offset indent
186 uint8_t         8 bits fixed size unsigned integer
187 uint16_t        16 bits fixed size unsigned integer
188 uint32_t        32 bits fixed size unsigned integer
189 uint64_t        64 bits fixed size unsigned integer
190 .Ed
191 .Pp
192 When declaring variables in structures, declare them sorted by use, then
193 by size, and then in alphabetical order.
194 The first category normally does not apply, but there are exceptions.
195 Each one gets its own line.
196 Try to make the structure
197 readable by aligning the member names using either one or two tabs
198 depending upon your judgment.
199 You should use one tab if it suffices to align most of the member names.
200 Names following extremely long types
201 should be separated by a single space.
202 .Pp
203 Major structures should be declared at the top of the file in which they
204 are used, or in separate header files if they are used in multiple
205 source files.
206 Use of the structures should be by separate declarations
207 and should be
208 .Ic extern
209 if they are declared in a header file.
210 .Bd -literal
211 struct foo {
212         struct foo      *next;          /* List of active foo. */
213         struct mumble   amumble;        /* Comment for mumble. */
214         int             bar;            /* Try to align the comments. */
215         struct verylongtypename *baz;   /* Won't fit in 2 tabs. */
216 };
217 struct foo *foohead;                    /* Head of global foo list. */
218 .Ed
219 .Pp
220 Use
221 .Xr queue 3
222 macros rather than rolling your own lists, whenever possible.
223 Thus,
224 the previous example would be better written:
225 .Bd -literal
226 #include <sys/queue.h>
227
228 struct foo {
229         LIST_ENTRY(foo) link;           /* Use queue macros for foo lists. */
230         struct mumble   amumble;        /* Comment for mumble. */
231         int             bar;            /* Try to align the comments. */
232         struct verylongtypename *baz;   /* Won't fit in 2 tabs. */
233 };
234 LIST_HEAD(, foo) foohead;               /* Head of global foo list. */
235 .Ed
236 .Pp
237 Avoid using typedefs for structure types.
238 This makes it impossible
239 for applications to use pointers to such a structure opaquely, which
240 is both possible and beneficial when using an ordinary struct tag.
241 When convention requires a
242 .Ic typedef ,
243 make its name match the struct tag.
244 Avoid typedefs ending in
245 .Dq Li _t ,
246 except as specified in Standard C or by
247 .Tn POSIX .
248 .Bd -literal
249 /* Make the structure name match the typedef. */
250 typedef struct bar {
251         int     level;
252 } BAR;
253 typedef int             foo;            /* This is foo. */
254 typedef const long      baz;            /* This is baz. */
255 .Ed
256 .Pp
257 All functions are prototyped somewhere.
258 .Pp
259 Function prototypes for private functions (i.e. functions not used
260 elsewhere) go at the top of the first source module.
261 Functions
262 local to one source module should be declared
263 .Ic static .
264 .Pp
265 Functions used from other parts of the kernel are prototyped in the
266 relevant include file.
267 .Pp
268 Functions that are used locally in more than one module go into a
269 separate header file, e.g.\&
270 .Qq Pa extern.h .
271 .Pp
272 Do not use the
273 .Ic register
274 keyword and the
275 .Dv __P
276 macro from the include file
277 .In sys/cdefs.h .
278 Code in the
279 .Dx
280 source tree is not expected to be K&R compliant.
281 .Pp
282 Changes to existing files should be consistent with that file's conventions.
283 In general, code can be considered
284 .Dq "new code"
285 when it makes up about 50% or more of the file(s) involved.
286 This is enough
287 to break precedents in the existing code and use the current
288 .Nm
289 guidelines.
290 .Pp
291 Function prototypes for the kernel have parameter names associated
292 with parameter types. E.g., in the kernel use:
293 .Bd -literal
294 void    function(int fd);
295 .Ed
296 .Pp
297 Prototypes that are visible to userland applications
298 should not include parameter names with the types, to avoid
299 possible collisions with defined macro names.
300 I.e., use:
301 .Bd -literal
302 void    function(int);
303 .Ed
304 .Pp
305 Prototypes may have an extra space after a tab to enable function names
306 to line up:
307 .Bd -literal
308 static char     *function(int, const char *, struct foo *, struct bar *,
309                           struct baz **);
310 static void      usage(void);
311
312 /*
313  * All major routines should have a comment briefly describing what
314  * they do.  The comment before the "main" routine should describe
315  * what the program does.
316  */
317 int
318 main(int argc, char **argv)
319 {
320         long num;
321         int ch;
322         char *ep;
323
324 .Ed
325 .Pp
326 For consistency,
327 .Xr getopt 3
328 should be used to parse options.
329 Options
330 should be sorted in the
331 .Xr getopt 3
332 call and the
333 .Ic switch
334 statement, unless
335 parts of the
336 .Ic switch
337 cascade.
338 Elements in a
339 .Ic switch
340 statement that cascade should have a
341 .Li FALLTHROUGH
342 comment, unless they contain no code of their own.
343 Numerical arguments should be checked for accuracy.
344 Code that cannot be reached should have a
345 .Li NOTREACHED
346 comment.
347 .Bd -literal
348         while ((ch = getopt(argc, argv, "abn:")) != -1)
349                 switch (ch) {           /* Indent the switch. */
350                 case 'a':               /* Don't indent the case. */
351                         aflag = 1;
352                         /* FALLTHROUGH */
353                 case 'b':
354                         bflag = 1;
355                         break;
356                 case 'n':
357                         num = strtol(optarg, &ep, 10);
358                         if (num <= 0 || *ep != '\e0') {
359                                 warnx("illegal number, -n argument -- %s",
360                                     optarg);
361                                 usage();
362                         }
363                         break;
364                 default:
365                         usage();
366                         /* NOTREACHED */
367                 }
368         argc -= optind;
369         argv += optind;
370 .Ed
371 .Pp
372 Put a single space after control statement keywords
373 .Pq Ic if , do , while , for , switch .
374 No braces are
375 used for control statements with zero or only a single statement unless that
376 statement is more than a single line in which case they are permitted.
377 .Sq Forever
378 loops (loops with no test expression, which are only terminated by a
379 .Ic break ,
380 .Ic return
381 or
382 .Ic exit
383 inside the loop body) are done with
384 .Ic for Ns 's ,
385 not
386 .Ic while Ns 's .
387 .Bd -literal
388         for (p = buf; *p != '\e0'; ++p)
389                 ;       /* nothing */
390         for (;;)
391                 stmt;
392         for (;;) {
393                 z = a + really + long + statement + that + needs +
394                     two + lines + gets + indented + four + spaces +
395                     on + the + second + and + subsequent + lines;
396         }
397         for (;;) {
398                 if (cond)
399                         stmt;
400         }
401         if (val != NULL)
402                 val = realloc(val, newsize);
403 .Ed
404 .Pp
405 Parts of a
406 .Ic for
407 loop may be left empty.
408 Do not put declarations
409 inside blocks unless the routine is unusually complicated.
410 .Bd -literal
411         for (; cnt < 15; cnt++) {
412                 stmt1;
413                 stmt2;
414         }
415 .Ed
416 .Pp
417 Indentation used for program block structure is an 8 character tab.
418 Second level indents used for line continuation are four spaces.
419 If you have to wrap a long statement, put the operator at the end of the
420 line.
421 .Bd -literal
422         while (cnt < 20 && this_variable_name_is_really_far_too_long &&
423             ep != NULL) {
424                 z = a + really + long + statement + that + needs +
425                     two + lines + gets + indented + four + spaces +
426                     on + the + second + and + subsequent + lines;
427         }
428 .Ed
429 .Pp
430 Do not add whitespace at the end of a line, and only use tabs
431 followed by spaces
432 to form the indentation.
433 Do not use more spaces than a tab will produce
434 and do not use spaces in front of tabs.
435 .Pp
436 Closing and opening braces go on the same line as the
437 .Ic else .
438 Braces that are not necessary may be left out, but always use braces around
439 complex or confusing sequences, for example if any part of a conditional is
440 multi-line, use braces for all parts of the conditional, and use braces
441 around multi-line substatements of loops or conditionals even if they are
442 theoretically one statement from the compiler's point of view.
443 .Bd -literal
444         if (test)
445                 stmt;
446         else if (bar)
447                 stmt;
448         else
449                 stmt;
450
451         if (test) {
452                 stmt;
453         } else if (bar) {
454                 stmt;
455                 stmt;
456         } else {
457                 stmt;
458         }
459
460         /* THIS IS WRONG, BRACES SHOULD BE USED */
461         if (fubar)
462                 /* xyz */
463                 x = 1;
464
465         /* THIS IS ALSO WRONG, USE BRACES AROUND THE OUTER CONDITIONAL */
466         if (fubar)
467                 if (barbaz)
468                         x = 1;
469 .Ed
470 .Pp
471 Do not put spaces after function names,
472 after
473 .Ql \&(
474 or
475 .Ql \&[
476 characters, or preceding
477 .Ql \&] ,
478 .Ql \&) ,
479 .Ql \&; ,
480 or
481 .Ql \&,
482 characters.
483 But do put a space after commas and semicolons if there is
484 further text on the same line.
485 .Bd -literal
486         error = function(a1, a2);
487         if (error != 0)
488                 exit(error);
489 .Ed
490 .Pp
491 Unary operators do not require spaces around them,
492 but binary operators (except for
493 .Ql \&.
494 and
495 .Ql \&-> )
496 do.
497 Do not use parentheses unless they are required for precedence or unless the
498 statement is confusing without them.
499 Remember that other people may become
500 confused more easily than you.
501 Do YOU understand the following?
502 .Bd -literal
503         a = b->c[0] + ~d == (e || f) || g && h ? i : j >> 1;
504         k = !(l & FLAGS);
505 .Ed
506 .Pp
507 Casts are not followed by a space.
508 Note that
509 .Xr indent 1
510 does not understand this rule.
511 Also, for the purposes of formatting, treat
512 .Ic return
513 and
514 .Ic sizeof
515 as functions.  In other words, they are not
516 followed by a space, and their single argument
517 should be enclosed in parentheses.
518 .Pp
519 Exits should be 0 on success, or according to the predefined
520 values in
521 .Xr sysexits 3 .
522 .Bd -literal
523         exit(EX_OK);    /*
524                          * Avoid obvious comments such as
525                          * "Exit 0 on success."
526                          */
527 }
528 .Ed
529 .Pp
530 The function type should be on a line by itself
531 preceding the function.
532 .Bd -literal
533 static char *
534 function(int a1, int a2, float fl, int a4)
535 {
536 .Ed
537 .Pp
538 When declaring variables in functions declare them sorted by size,
539 then in alphabetical order; multiple ones per line are okay.
540 If a line overflows reuse the type keyword.
541 .Pp
542 Be careful to not obfuscate the code by initializing variables in
543 the declarations.
544 Use this feature only thoughtfully.
545 DO NOT use function calls in initializers.
546 .Bd -literal
547         struct foo one, *two;
548         double three;
549         int *four, five;
550         char *six, seven, eight, nine, ten, eleven, twelve;
551
552         four = myfunction();
553 .Ed
554 .Pp
555 Do not declare functions inside other functions; ANSI C says that
556 such declarations have file scope regardless of the nesting of the
557 declaration.
558 Hiding file declarations in what appears to be a local
559 scope is undesirable and will elicit complaints from a good compiler.
560 .Pp
561 .Dv NULL
562 is the preferred null pointer constant.
563 Use
564 .Dv NULL
565 instead of
566 .Vt ( "type *" ) Ns 0
567 or
568 .Vt ( "type *" ) Ns Dv NULL
569 in contexts where the compiler knows the
570 type, e.g., in assignments.
571 Use
572 .Vt ( "type *" ) Ns Dv NULL
573 in other contexts,
574 in particular for all function args.
575 (Casting is essential for
576 variadic args and is necessary for other args if the function prototype
577 might not be in scope.)
578 Test pointers against
579 .Dv NULL ,
580 e.g., use:
581 .Bd -literal
582 (p = f()) == NULL
583 .Ed
584 .Pp
585 not:
586 .Bd -literal
587 !(p = f())
588 .Ed
589 .Pp
590 Do not use
591 .Ic \&!
592 for tests unless it is a boolean, e.g. use
593 .Bd -literal
594 if (*p == '\e0')
595 .Ed
596 .Pp
597 not
598 .Bd -literal
599 if (!*p)
600 .Ed
601 .Pp
602 Do not cast the unused return value of a function to (void).
603 .Pp
604 Routines returning
605 .Vt "void *"
606 should not have their return values cast
607 to any pointer type.
608 .Pp
609 Use
610 .Xr err 3
611 or
612 .Xr warn 3 ,
613 do not roll your own.
614 .Bd -literal
615         if ((four = malloc(sizeof(struct foo))) == NULL)
616                 err(1, NULL);
617         if ((six = (int *)overflow()) == NULL)
618                 errx(1, "number overflowed");
619         return(eight);
620 }
621 .Ed
622 .Pp
623 Avoid old-style function declarations that look like this:
624 .Bd -literal
625 static char *
626 function(a1, a2, fl, a4)
627         int a1, a2;     /* Declare ints, too, don't default them. */
628         float fl;       /* Beware double vs. float prototype differences. */
629         int a4;         /* List in order declared. */
630 {
631 .Ed
632 .Pp
633 Use ANSI function declarations instead.
634 Long parameter lists are wrapped so that the first parameter on each line
635 lines up.
636 .Pp
637 Try to avoid using obsolete functions such as:
638 .Xr ftime 3 ,
639 .Xr getwd 3 ,
640 .Xr index 3 ,
641 .Xr rindex 3 ,
642 .Xr mktemp 3 ,
643 .Xr utimes 3
644 and
645 .Xr wcswcs 3 .
646 .Pp
647 All new code must avoid using unbounded string functions.  For example,
648 .Xr strlcpy 3
649 should be used instead of
650 .Xr strcpy 3 ,
651 and
652 .Xr snprintf 3
653 should be used instead of
654 .Xr sprintf 3 .
655 .Pp
656 Varargs procedures should be formatted as follows:
657 .Bd -literal
658 #include <stdarg.h>
659
660 void
661 vaf(const char *fmt, ...)
662 {
663         va_list va;
664
665         va_start(va, fmt);
666         STUFF;
667         va_end(va);
668         /* No return needed for void functions. */
669 }
670 .Ed
671 .Pp
672 Use
673 .Xr printf 3 ,
674 not
675 .Xr fputs 3 ,
676 .Xr puts 3 ,
677 .Xr putchar 3 ,
678 whatever; it is faster and usually cleaner, not
679 to mention avoiding stupid bugs.
680 .Pp
681 Usage statements should look like the manual pages
682 .Sx SYNOPSIS .
683 The usage statement should be structured in the following order:
684 .Bl -enum
685 .It
686 Options without operands come first,
687 in alphabetical order,
688 inside a single set of brackets
689 .Ql ( \&[
690 and
691 .Ql \&] ) .
692 .It
693 Options with operands come next,
694 also in alphabetical order,
695 with each option and its argument inside its own pair of brackets.
696 .It
697 Required arguments
698 (if any)
699 are next,
700 listed in the order they should be specified on the command line.
701 .It
702 Finally,
703 any optional arguments should be listed,
704 listed in the order they should be specified,
705 and all inside brackets.
706 .El
707 .Pp
708 A bar
709 .Pq Ql \&|
710 separates
711 .Dq either-or
712 options/arguments,
713 and multiple options/arguments which are specified together are
714 placed in a single set of brackets.
715 .Bd -literal -offset 4n
716 "usage: f [-aDde] [-b b_arg] [-m m_arg] req1 req2 [opt1 [opt2]]\en"
717 "usage: f [-a | -b] [-c [-dEe] [-n number]]\en"
718 .Ed
719 .Bd -literal
720 void
721 usage(void)
722 {
723         fprintf(stderr, "usage: f [-ab]\en");
724         exit(EX_USAGE);
725 }
726 .Ed
727 .Pp
728 Note that the manual page options description should list the options in
729 pure alphabetical order.
730 That is, without regard to whether an option takes arguments or not.
731 The alphabetical ordering should take into account the case ordering
732 shown above.
733 .Pp
734 New core kernel code should be reasonably compliant with the
735 .Nm
736 guides.
737 The guidelines for third-party maintained modules and device drivers are more
738 relaxed but at a minimum should be internally consistent with their style.
739 .Pp
740 Stylistic changes (including whitespace changes) are hard on the source
741 repository and are to be avoided without good reason.
742 Code that is approximately
743 .Dx
744 KNF
745 .Nm
746 compliant in the repository must not diverge from compliance.
747 .Pp
748 Whenever possible, code should be run through a code checker
749 (e.g.,
750 .Xr lint 1
751 or
752 .Nm gcc Fl Wall )
753 and produce minimal warnings.
754 .Sh SEE ALSO
755 .Xr indent 1 ,
756 .Xr lint 1 ,
757 .Xr err 3 ,
758 .Xr sysexits 3 ,
759 .Xr warn 3
760 .Sh HISTORY
761 This man page is largely based on the
762 .Pa src/admin/style/style
763 file from the
764 .Bx 4.4 Lite2
765 release, with occasional updates to reflect the current practice and
766 desire of the
767 .Dx
768 project.