cccl: Ignore -fno-strict-aliasing.
[cascardo/ovs.git] / CodingStyle
1                       Open vSwitch Coding Style
2                       =========================
3
4 This file describes the coding style used in most C files in the Open
5 vSwitch distribution.  However, Linux kernel code datapath directory
6 follows the Linux kernel's established coding conventions.  For the
7 Windows kernel datapath code, use the coding style described in
8 datapath-windows/CodingStyle.
9
10 The following GNU indent options approximate this style:
11
12     -npro -bad -bap -bbb -br -blf -brs -cdw -ce -fca -cli0 -npcs -i4 -l79 \
13     -lc79 -nbfda -nut -saf -sai -saw -sbi4 -sc -sob -st -ncdb -pi4 -cs -bs \
14     -di1 -lp -il0 -hnl
15
16
17 BASICS
18
19   Limit lines to 79 characters.
20
21   Use form feeds (control+L) to divide long source files into logical
22 pieces.  A form feed should appear as the only character on a line.
23
24   Do not use tabs for indentation.
25
26   Avoid trailing spaces on lines.
27
28
29 NAMING
30
31   Use names that explain the purpose of a function or object.
32
33   Use underscores to separate words in an identifier: multi_word_name. 
34
35   Use lowercase for most names.  Use uppercase for macros, macro
36 parameters, and members of enumerations.
37
38   Give arrays names that are plural.
39
40   Pick a unique name prefix (ending with an underscore) for each
41 module, and apply that prefix to all of that module's externally
42 visible names.  Names of macro parameters, struct and union members,
43 and parameters in function prototypes are not considered externally
44 visible for this purpose.
45
46   Do not use names that begin with _.  If you need a name for
47 "internal use only", use __ as a suffix instead of a prefix.
48
49   Avoid negative names: "found" is a better name than "not_found".
50
51   In names, a "size" is a count of bytes, a "length" is a count of
52 characters.  A buffer has size, but a string has length.  The length
53 of a string does not include the null terminator, but the size of the
54 buffer that contains the string does.
55
56
57 COMMENTS
58
59   Comments should be written as full sentences that start with a
60 capital letter and end with a period.  Put two spaces between
61 sentences.
62
63   Write block comments as shown below.  You may put the /* and */ on
64 the same line as comment text if you prefer.
65
66     /*
67      * We redirect stderr to /dev/null because we often want to remove all
68      * traffic control configuration on a port so its in a known state.  If
69      * this done when there is no such configuration, tc complains, so we just
70      * always ignore it.
71      */
72
73   Each function and each variable declared outside a function, and
74 each struct, union, and typedef declaration should be preceded by a
75 comment.  See FUNCTION DEFINITIONS below for function comment
76 guidelines.
77
78   Each struct and union member should each have an inline comment that
79 explains its meaning.  structs and unions with many members should be
80 additionally divided into logical groups of members by block comments,
81 e.g.:
82
83     /* An event that will wake the following call to poll_block(). */
84     struct poll_waiter {
85         /* Set when the waiter is created. */
86         struct list node;           /* Element in global waiters list. */
87         int fd;                     /* File descriptor. */
88         short int events;           /* Events to wait for (POLLIN, POLLOUT). */
89         poll_fd_func *function;     /* Callback function, if any, or null. */
90         void *aux;                  /* Argument to callback function. */
91         struct backtrace *backtrace; /* Event that created waiter, or null. */
92
93         /* Set only when poll_block() is called. */
94         struct pollfd *pollfd;      /* Pointer to element of the pollfds array
95                                        (null if added from a callback). */
96     };
97
98   Use XXX or FIXME comments to mark code that needs work.
99
100   Don't use // comments.
101
102   Don't comment out or #if 0 out code.  Just remove it.  The code that
103 was there will still be in version control history.
104
105
106 FUNCTIONS
107
108   Put the return type, function name, and the braces that surround the
109 function's code on separate lines, all starting in column 0.
110
111   Before each function definition, write a comment that describes the
112 function's purpose, including each parameter, the return value, and
113 side effects.  References to argument names should be given in
114 single-quotes, e.g. 'arg'.  The comment should not include the
115 function name, nor need it follow any formal structure.  The comment
116 does not need to describe how a function does its work, unless this
117 information is needed to use the function correctly (this is often
118 better done with comments *inside* the function).
119
120   Simple static functions do not need a comment.
121
122   Within a file, non-static functions should come first, in the order
123 that they are declared in the header file, followed by static
124 functions.  Static functions should be in one or more separate pages
125 (separated by form feed characters) in logical groups.  A commonly
126 useful way to divide groups is by "level", with high-level functions
127 first, followed by groups of progressively lower-level functions.
128 This makes it easy for the program's reader to see the top-down
129 structure by reading from top to bottom.
130
131   All function declarations and definitions should include a
132 prototype.  Empty parentheses, e.g. "int foo();", do not include a
133 prototype (they state that the function's parameters are unknown);
134 write "void" in parentheses instead, e.g. "int foo(void);".
135
136   Prototypes for static functions should either all go at the top of
137 the file, separated into groups by blank lines, or they should appear
138 at the top of each page of functions.  Don't comment individual
139 prototypes, but a comment on each group of prototypes is often
140 appropriate.
141
142   In the absence of good reasons for another order, the following
143 parameter order is preferred.  One notable exception is that data
144 parameters and their corresponding size parameters should be paired.
145
146     1. The primary object being manipulated, if any (equivalent to the
147        "this" pointer in C++).
148     2. Input-only parameters.
149     3. Input/output parameters.
150     4. Output-only parameters.
151     5. Status parameter. 
152
153   Example:
154
155     /* Stores the features supported by 'netdev' into each of '*current',
156      * '*advertised', '*supported', and '*peer' that are non-null.  Each value
157      * is a bitmap of "enum ofp_port_features" bits, in host byte order.
158      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  On failure,
159      * all of the passed-in values are set to 0. */
160     int
161     netdev_get_features(struct netdev *netdev,
162                         uint32_t *current, uint32_t *advertised,
163                         uint32_t *supported, uint32_t *peer)
164     {
165         ...
166     }
167
168 Functions that destroy an instance of a dynamically-allocated type
169 should accept and ignore a null pointer argument.  Code that calls
170 such a function (including the C standard library function free())
171 should omit a null-pointer check.  We find that this usually makes
172 code easier to read.
173
174 Functions in .c files should not normally be marked "inline", because
175 it does not usually help code generation and it does suppress
176 compilers warnings about unused functions.  (Functions defined in .h
177 usually should be marked inline.)
178
179
180 FUNCTION PROTOTYPES
181
182   Put the return type and function name on the same line in a function
183 prototype:
184
185     static const struct option_class *get_option_class(int code);
186
187
188   Omit parameter names from function prototypes when the names do not
189 give useful information, e.g.:
190
191     int netdev_get_mtu(const struct netdev *, int *mtup);
192
193
194 STATEMENTS
195
196   Indent each level of code with 4 spaces.  Use BSD-style brace
197 placement:
198
199     if (a()) {
200         b();
201         d();
202     }
203
204   Put a space between "if", "while", "for", etc. and the expressions
205 that follow them.
206
207   Enclose single statements in braces:
208
209     if (a > b) {
210         return a;
211     } else {
212         return b;
213     }
214
215   Use comments and blank lines to divide long functions into logical
216 groups of statements.
217
218   Avoid assignments inside "if" and "while" conditions.
219
220   Do not put gratuitous parentheses around the expression in a return
221 statement, that is, write "return 0;" and not "return(0);"
222
223   Write only one statement per line.
224
225   Indent "switch" statements like this:
226
227     switch (conn->state) {
228     case S_RECV:
229         error = run_connection_input(conn);
230         break;
231
232     case S_PROCESS:
233         error = 0;
234         break;
235
236     case S_SEND:
237         error = run_connection_output(conn);
238         break;
239
240     default:
241         OVS_NOT_REACHED();
242     }
243
244   "switch" statements with very short, uniform cases may use an
245 abbreviated style:
246
247     switch (code) {
248     case 200: return "OK";
249     case 201: return "Created";
250     case 202: return "Accepted";
251     case 204: return "No Content";
252     default: return "Unknown";
253     }
254
255   Use "for (;;)" to write an infinite loop.
256
257   In an if/else construct where one branch is the "normal" or "common"
258 case and the other branch is the "uncommon" or "error" case, put the
259 common case after the "if", not the "else".  This is a form of
260 documentation.  It also places the most important code in sequential
261 order without forcing the reader to visually skip past less important
262 details.  (Some compilers also assume that the "if" branch is the more
263 common case, so this can be a real form of optimization as well.)
264
265
266 RETURN VALUES
267
268   For functions that return a success or failure indication, prefer
269 one of the following return value conventions:
270
271     * An "int" where 0 indicates success and a positive errno value
272       indicates a reason for failure.
273
274     * A "bool" where true indicates success and false indicates
275       failure.
276
277
278 MACROS
279
280   Don't define an object-like macro if an enum can be used instead.
281
282   Don't define a function-like macro if a "static inline" function
283 can be used instead.
284
285   If a macro's definition contains multiple statements, enclose them
286 with "do { ... } while (0)" to allow them to work properly in all
287 syntactic circumstances.
288
289   Do use macros to eliminate the need to update different parts of a
290 single file in parallel, e.g. a list of enums and an array that gives
291 the name of each enum.  For example:
292
293     /* Logging importance levels. */
294     #define VLOG_LEVELS                             \
295         VLOG_LEVEL(EMER, LOG_ALERT)                 \
296         VLOG_LEVEL(ERR, LOG_ERR)                    \
297         VLOG_LEVEL(WARN, LOG_WARNING)               \
298         VLOG_LEVEL(INFO, LOG_NOTICE)                \
299         VLOG_LEVEL(DBG, LOG_DEBUG)
300     enum vlog_level {
301     #define VLOG_LEVEL(NAME, SYSLOG_LEVEL) VLL_##NAME,
302         VLOG_LEVELS
303     #undef VLOG_LEVEL
304         VLL_N_LEVELS
305     };
306
307     /* Name for each logging level. */
308     static const char *level_names[VLL_N_LEVELS] = {
309     #define VLOG_LEVEL(NAME, SYSLOG_LEVEL) #NAME,
310         VLOG_LEVELS
311     #undef VLOG_LEVEL
312     };
313
314
315 THREAD SAFETY ANNOTATIONS
316
317   Use the macros in lib/compiler.h to annotate locking requirements.
318 For example:
319
320     static struct ovs_mutex mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
321     static struct ovs_rwlock rwlock = OVS_RWLOCK_INITIALIZER;
322
323     void function_require_plain_mutex(void) OVS_REQUIRES(mutex);
324     void function_require_rwlock(void) OVS_REQ_RDLOCK(rwlock);
325
326   Pass lock objects, not their addresses, to the annotation macros.
327 (Thus we have OVS_REQUIRES(mutex) above, not OVS_REQUIRES(&mutex).)
328
329
330 SOURCE FILES
331
332   Each source file should state its license in a comment at the very
333 top, followed by a comment explaining the purpose of the code that is
334 in that file. The comment should explain how the code in the file
335 relates to code in other files. The goal is to allow a programmer to
336 quickly figure out where a given module fits into the larger system.
337
338   The first non-comment line in a .c source file should be:
339
340     #include <config.h>
341
342 #include directives should appear in the following order:
343
344     1. #include <config.h>
345
346     2. The module's own headers, if any.  Including this before any
347        other header (besides <config.h>) ensures that the module's
348        header file is self-contained (see HEADER FILES) below.
349
350     3. Standard C library headers and other system headers, preferably
351        in alphabetical order.  (Occasionally one encounters a set of
352        system headers that must be included in a particular order, in
353        which case that order must take precedence.)
354
355     4. Open vSwitch headers, in alphabetical order.  Use "", not <>,
356        to specify Open vSwitch header names.
357
358
359 HEADER FILES
360
361   Each header file should start with its license, as described under
362 SOURCE FILES above, followed by a "header guard" to make the header
363 file idempotent, like so:
364
365     #ifndef NETDEV_H
366     #define NETDEV_H 1
367
368     ...
369
370     #endif /* netdev.h */
371
372   Header files should be self-contained; that is, they should #include
373 whatever additional headers are required, without requiring the client
374 to #include them for it.
375
376   Don't define the members of a struct or union in a header file,
377 unless client code is actually intended to access them directly or if
378 the definition is otherwise actually needed (e.g. inline functions
379 defined in the header need them).
380
381   Similarly, don't #include a header file just for the declaration of
382 a struct or union tag (e.g. just for "struct <name>;").  Just declare
383 the tag yourself.  This reduces the number of header file
384 dependencies.
385
386
387 TYPES
388
389   Use typedefs sparingly.  Code is clearer if the actual type is
390 visible at the point of declaration.  Do not, in general, declare a
391 typedef for a struct, union, or enum.  Do not declare a typedef for a
392 pointer type, because this can be very confusing to the reader.
393
394   A function type is a good use for a typedef because it can clarify
395 code.  The type should be a function type, not a pointer-to-function
396 type.  That way, the typedef name can be used to declare function
397 prototypes.  (It cannot be used for function definitions, because that
398 is explicitly prohibited by C89 and C99.)
399
400   You may assume that "char" is exactly 8 bits and that "int" and
401 "long" are at least 32 bits.
402
403   Don't assume that "long" is big enough to hold a pointer.  If you
404 need to cast a pointer to an integer, use "intptr_t" or "uintptr_t"
405 from <stdint.h>.
406
407   Use the int<N>_t and uint<N>_t types from <stdint.h> for exact-width
408 integer types.  Use the PRId<N>, PRIu<N>, and PRIx<N> macros from
409 <inttypes.h> for formatting them with printf() and related functions.
410
411   For compatibility with antique printf() implementations:
412
413     - Instead of "%zu", use "%"PRIuSIZE.
414
415     - Instead of "%td", use "%"PRIdPTR.
416
417     - Instead of "%ju", use "%"PRIuMAX.
418
419 Other variants exist for different radixes.  For example, use
420 "%"PRIxSIZE instead of "%zx" or "%x" instead of "%hhx".
421
422   Also, instead of "%hhd", use "%d".  Be cautious substituting "%u",
423 "%x", and "%o" for the corresponding versions with "hh": cast the
424 argument to unsigned char if necessary, because printf("%hhu", -1)
425 prints 255 but printf("%u", -1) prints 4294967295.
426
427   Use bit-fields sparingly.  Do not use bit-fields for layout of
428 network protocol fields or in other circumstances where the exact
429 format is important.
430
431   Declare bit-fields to be signed or unsigned integer types or _Bool
432 (aka bool).  Do *not* declare bit-fields of type "int": C99 allows
433 these to be either signed or unsigned according to the compiler's
434 whim.  (A 1-bit bit-field of type "int" may have a range of -1...0!)
435
436   Try to order structure members such that they pack well on a system
437 with 2-byte "short", 4-byte "int", and 4- or 8-byte "long" and pointer
438 types.  Prefer clear organization over size optimization unless you
439 are convinced there is a size or speed benefit.
440
441   Pointer declarators bind to the variable name, not the type name.
442 Write "int *x", not "int* x" and definitely not "int * x".
443
444
445 EXPRESSIONS
446
447   Put one space on each side of infix binary and ternary operators:
448
449     * / %
450     + -
451     << >>
452     < <= > >=
453     == !=
454     &
455     ^
456     |
457     &&
458     ||
459     ?:
460     = += -= *= /= %= &= ^= |= <<= >>=
461
462   Avoid comma operators.
463
464   Do not put any white space around postfix, prefix, or grouping
465 operators:
466
467     () [] -> .
468     ! ~ ++ -- + - * &
469
470 Exception 1: Put a space after (but not before) the "sizeof" keyword.
471 Exception 2: Put a space between the () used in a cast and the
472 expression whose type is cast: (void *) 0.
473
474   Break long lines before the ternary operators ? and :, rather than
475 after them, e.g.
476
477     return (out_port != VIGP_CONTROL_PATH
478             ? alpheus_output_port(dp, skb, out_port)
479             : alpheus_output_control(dp, skb, fwd_save_skb(skb),
480                                      VIGR_ACTION));
481
482
483   Do not parenthesize the operands of && and || unless operator
484 precedence makes it necessary, or unless the operands are themselves
485 expressions that use && and ||.  Thus:
486
487     if (!isdigit((unsigned char)s[0])
488         || !isdigit((unsigned char)s[1])
489         || !isdigit((unsigned char)s[2])) {
490         printf("string %s does not start with 3-digit code\n", s);
491     }
492
493 but
494
495     if (rule && (!best || rule->priority > best->priority)) {
496         best = rule;
497     }
498
499   Do parenthesize a subexpression that must be split across more than
500 one line, e.g.:
501
502     *idxp = ((l1_idx << PORT_ARRAY_L1_SHIFT)
503              | (l2_idx << PORT_ARRAY_L2_SHIFT)
504              | (l3_idx << PORT_ARRAY_L3_SHIFT));
505
506   Try to avoid casts.  Don't cast the return value of malloc().
507
508   The "sizeof" operator is unique among C operators in that it accepts
509 two very different kinds of operands: an expression or a type.  In
510 general, prefer to specify an expression, e.g. "int *x =
511 xmalloc(sizeof *x);".  When the operand of sizeof is an expression,
512 there is no need to parenthesize that operand, and please don't.
513
514   Use the ARRAY_SIZE macro from lib/util.h to calculate the number of
515 elements in an array.
516
517   When using a relational operator like "<" or "==", put an expression
518 or variable argument on the left and a constant argument on the
519 right, e.g. "x == 0", *not* "0 == x".
520
521
522 BLANK LINES
523
524   Put one blank line between top-level definitions of functions and
525 global variables.
526
527
528 C DIALECT
529
530   Most C99 features are OK because they are widely implemented:
531
532     * Flexible array members (e.g. struct { int foo[]; }).
533
534     * "static inline" functions (but no other forms of "inline", for
535       which GCC and C99 have differing interpretations).
536
537     * "long long"
538
539     * <stdint.h> and <inttypes.h>.
540
541     * bool and <stdbool.h>, but don't assume that bool or _Bool can
542       only take on the values 0 or 1, because this behavior can't be
543       simulated on C89 compilers.
544       Also, don't assume that a conversion to bool or _Bool follows
545       C99 semantics.  I.e. use "(bool)(some_value != 0)" rather than
546       "(bool)some_value".  The latter might produce unexpected results
547       on non-C99 environments.  For example, if bool is implemented as
548       a typedef of char and some_value = 0x10000000.
549
550     * Designated initializers (e.g. "struct foo foo = {.a = 1};" and
551       "int a[] = {[2] = 5};").
552
553     * Mixing of declarations and code within a block.  Please use this
554       judiciously; keep declarations nicely grouped together in the
555       beginning of a block if possible.
556
557     * Use of declarations in iteration statements (e.g.
558       "for (int i = 0; i < 10; i++)").
559
560     * Use of a trailing comma in an enum declaration (e.g.
561       "enum { x = 1, };").
562
563   As a matter of style, avoid // comments.
564
565   Avoid using GCC or Clang extensions unless you also add a fallback
566 for other compilers.  You can, however, use C99 features or GCC
567 extensions also supported by Clang in code that compiles only on
568 GNU/Linux (such as lib/netdev-linux.c), because GCC is the system
569 compiler there.