軟件設計更多地是一種工程,而不是一種個人藝術(shù)。如果不統(tǒng)一編程規(guī)范,最終寫出的程序,其可讀性將較差,這不僅給代碼的理解帶來障礙,增加維護階段的工作量,同時不規(guī)范的代碼隱含錯誤的可能性也比較大。
分析表明,編碼階段產(chǎn)生的錯誤當中,語法錯誤大概占20%左右,而由于未嚴格檢查軟件邏輯導致的錯誤、函數(shù)(模塊)之間接口錯誤及由于代碼可理解度低導致優(yōu)化維護階段對代碼的錯誤修改引起的錯誤則占了一半以上。
可見,提高軟件質(zhì)量必須降低編碼階段的錯誤率。如何有效降低編碼階段的錯誤呢?這需要制定詳細的軟件編程規(guī)范,并培訓每一位程序員,最終的結(jié)果可以把編碼階段的錯誤降至10%左右,同時也降低了程序的測試費用,效果相當顯著。
本文從代碼的可維護性(可讀性、可理解性、可修改性)、代碼邏輯與效率、函數(shù)(模塊)接口、可測試性四個方面闡述了軟件編程規(guī)范,規(guī)范分成規(guī)則和建議兩種,其中規(guī)則部分為強制執(zhí)行項目,而建議部分則不作強制,可根據(jù)習慣取舍。
1.排版
規(guī)則1
程序塊使用縮進方式,函數(shù)和標號使用空格縮進,程序段混合使用TAB和空格縮進??s進的目的是使程序結(jié)構(gòu)清晰,便于閱讀和理解。
例如:
MOV R1, #00H
MOV R2, #00H
MOV PMR, #PMRNORMAL
MOV DPS, #FLAGDPTR
MOV DPTR, #ADDREEPROM
read1kloop:
read1kpage:
INC R1
MOVX A, @DPTR
MOV SBUF, A
JNB TI, $
CLR TI
INC DPTR
CJNE R1, #20H, read1kpage
INC R2
MOV R1, #00H
CPL WDI
CJNE R2, #20H, read1kloop ;END OF EEPROM
規(guī)則2
在指令的操作數(shù)之間的,使用空格進行間隔,采用這種松散方式編寫代碼的目的是使代碼更加清晰。
例如:
CJNE R2, #20H, read1kloop ;END OF EEPROM
規(guī)則3
一行最多寫一條語句。
規(guī)則4
變量定義時,保持對齊。便于閱讀和檢查內(nèi)存的使用情況。
例如:
RegLEDLOSS EQU 30H ; VARIABLE ;
TESTLED==RegLEDLOSS.0
RegLEDRA EQU 31H ; VARIABLE
RUNLED_Flag EQU 32H ; VARIABLE ;
256ms改變一次RUNLED狀態(tài)
RUNLED_Def EQU 10H ; STATIC ;
16*32ms=500ms改變一次LED狀態(tài)
2.注釋
注釋的原則是有助于對程序的閱讀理解,注釋不宜太多也不能太少,太少不利于代碼理解,太多則會對閱讀產(chǎn)生干擾,因此只在必要的地方才加注釋,而且注釋要準確、易懂、盡可能簡潔。注釋量一般控制在30%到50%之間。
規(guī)則1
程序在必要的地方必須有注釋,注釋要準確、易懂、簡潔。
例如如下注釋意義不大:
MOV DXCE1COUNTER, #00H ; 將DXCE1COUNTER賦值為0
而如下的注釋則給出了額外有用的信息:
JNZ PcComm_Err ; 假如校驗出錯
規(guī)則2
注釋應與其描述的代碼相近,對代碼的注釋應放在其上方或右方(對單條語句的注釋)相鄰位置,不可放在下面,如放于上方則需與其上面的代碼用空行隔開。
規(guī)則3
頭文件、源文件的頭部,應進行注釋。注釋必須列出:文件名、作者、目的、功能、修改日志等。
規(guī)則4
函數(shù)頭部應進行注釋,列出:函數(shù)的目的、功能、輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、涉及到的通用變量和寄存器、調(diào)用的其他函數(shù)和模塊、修改日志等。對一些復雜的函數(shù),在注釋中最好提供典型用法。
規(guī)則5
對重要代碼段的功能、意圖進行注釋,提供有用的、額外的信息。并在該代碼段的結(jié)束處加一行注釋表示該段代碼結(jié)束。
規(guī)則6
對于所有的常量,變量,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)聲明(包括數(shù)組、結(jié)構(gòu)、類、枚舉等),如果其命名不是充分自注釋的,在聲明時都必須加以注釋,說明其含義。
規(guī)則 7
維護代碼時,要更新相應的注釋,刪除不再有用的注釋。保持代碼、注釋的一致性,避免產(chǎn)生誤解。
3.命名
規(guī)則 1
標識符縮寫
形成縮寫的幾種技術(shù):
1) 去掉所有的不在詞頭的元音字母。如screen寫成scrn, primtive寫成prmv。
2) 使用每個單詞的頭一個或幾個字母。如Channel Activation寫成ChanActiv,Release
Indication寫成RelInd。
3) 使用變量名中每個有典型意義的單詞。如Count of Failure寫成FailCnt。
4) 去掉無用的單詞后綴 ing, ed等。如Paging Request寫成PagReq。
5) 使用標準的或慣用的縮寫形式(包括協(xié)議文件中出現(xiàn)的縮寫形式)。如BSIC(Base Station
Identification Code)、MAP(Mobile Application Part)。
關(guān)于縮寫的準則:
1) 縮寫應該保持一致性。如Channel不要有時縮寫成Chan,有時縮寫成Ch。Length有時縮寫成Len,有時縮寫成len。
2) 在源代碼頭部加入注解來說明協(xié)議相關(guān)的、非通用縮寫。
3) 標識符的長度不超過12個字符。
規(guī)則2
變量命名約定:<前綴> + 主體 ; 注釋
變量命名要考慮簡單、直觀、不易混淆。
前綴是可選項,表示變量類型,由于匯編中變量多是單字節(jié)變量,所以單字節(jié)變量可以不加前綴,對于bit和雙字節(jié)型變量,使用小寫的b和d作為前綴表示。
主體是必選項,可多個單詞(或縮寫)合在一起,每個單詞首字母大寫,其余部分小寫。
規(guī)則3
常量的命名
常量的命名規(guī)則:單詞的字母全部大寫,各單詞之間用下劃線隔開。
規(guī)則4
函數(shù)的命名
單詞首字母為大寫,其余均為小寫。函數(shù)名應以一個動詞開頭,即函數(shù)名應類似一個動詞斷語或祈使句。
例如:Test_Protect, Check_EEPROM, Init_Para
4.可維護性
規(guī)則1
函數(shù)和過程中關(guān)系較為緊密的代碼盡可能相鄰。
規(guī)則2
每個函數(shù)的源程序行數(shù)原則上應該少于200行。
對于消息分流處理函數(shù),完成的功能統(tǒng)一,但由于消息的種類多,可能超過200行的限制,不屬于違反規(guī)定。
規(guī)則3
語句嵌套層次不得超過5層。
嵌套層次太多,增加了代碼的復雜度及測試的難度,容易出錯,增加代碼維護的難度。
規(guī)則4
避免相同的代碼段在多個地方出現(xiàn)。
當某段代碼需在不同的地方重復使用時,應根據(jù)代碼段的規(guī)模大小使用函數(shù)調(diào)用或宏調(diào)用的方式代替。這樣,對該代碼段的修改就可在一處完成,增強代碼的可維護性。
規(guī)則5
每個函數(shù)完成單一的功能,不設計多用途面面俱到的函數(shù)。
多功能集于一身的函數(shù),很可能使函數(shù)的理解、測試、維護等變得困難。使函數(shù)功能明確化,增加程序可讀性,亦可方便維護、測試。
規(guī)則6
在函數(shù)的項目維護文檔中,應該指出軟件適用的硬件平臺及版本。
建議1
使用專門的初始化函數(shù)對所有的公共變量進行初始化。
5.程序正確性、效率
規(guī)則1
嚴禁使用未經(jīng)初始化的變量。
引用未經(jīng)初始化的變量可能會產(chǎn)生不可預知的后果,特別是引用未經(jīng)初始化的指針經(jīng)常會導致系統(tǒng)崩潰,需特別注意。
規(guī)則2
防止內(nèi)存操作越界。
說明:內(nèi)存操作越界是軟件系統(tǒng)主要錯誤之一,后果往往非常嚴重。
規(guī)則3
注意變量的有效取值范圍,防止表達式出現(xiàn)上溢或下溢。
規(guī)則4
防止易混淆的指令和操作數(shù)拼寫錯誤。
規(guī)則5
避免函數(shù)中不必要語句,防止程序中的垃圾代碼,預留代碼應以注釋的方式出現(xiàn)。
程序中的垃圾代碼不僅占用額外的空間,而且還常常影響程序的功能與性能,很可能給程序的測試、維護等造成不必要的麻煩。
規(guī)則6
通過對系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的劃分與組織的改進,以及對程序算法的優(yōu)化來提高空間效率。
這種方式是解決軟件空間效率的根本辦法。
規(guī)則7
循環(huán)體內(nèi)工作量最小化。
應仔細考慮循環(huán)體內(nèi)的語句是否可以放在循環(huán)體之外,使循環(huán)體內(nèi)工作量最小,從而提高程序的時間效率。
規(guī)則8
在多重循環(huán)中,應將最忙的循環(huán)放在最內(nèi)層。
規(guī)則9
避免循環(huán)體內(nèi)含判斷語句,將與循環(huán)變量無關(guān)的判斷語句移到循環(huán)體外。
目的是減少判斷次數(shù)。循環(huán)體中的判斷語句是否可以移到循環(huán)體外,要視程序的具體情況而言,一般情況,與循環(huán)變量無關(guān)的判斷語句可以移到循環(huán)體外,而有關(guān)的則不可以。
規(guī)則10
中斷和恢復
中斷程序應該盡量短,應該在中斷中進行標記,在主程序中處理。但實時性很高的程序段例外。
中斷時應該保存所有涉及到的通用變量和寄存器,如A, PSW, DPTR等。
規(guī)則11
堆棧設置
堆棧對于程序非常重要,對于堆棧的設置要合理。堆棧太小,在嵌套調(diào)用和很容易溢出,造成系統(tǒng)故障;堆棧太大,浪費RAM資源。
為了節(jié)約堆棧資源,中斷時要求不要保存太多資源,中斷嵌套和程序嵌套層數(shù)不要太多,盡量不要超過5層。這就要求合理的劃分功能模塊。
規(guī)則12
看門狗
看門狗電路用于在單片機死機時自動復位。單片機需要定時向看門狗發(fā)送脈沖,俗稱”喂狗”。喂狗不可太勤,這樣看門狗沒有起到作用;也不可太慢,這樣容易造成單片機復位。正確的喂狗應該在主循環(huán)中進行,最好是建立一個獨立的系統(tǒng)監(jiān)控進程。不可以在定時中斷中喂狗,應為單片機有時可能會在主循環(huán)中死掉。
6.接口
規(guī)則1
去掉沒有必要的公共變量,編程時應盡量少用公共變量。
公共變量是增大模塊間耦合的原因之一,故應減少沒必要的公共變量以降低模塊間的耦合度。應該構(gòu)造僅有一個模塊或函數(shù)可以修改、創(chuàng)建,而其余有關(guān)模塊或函數(shù)只訪問的公共變量,防止多個不同模塊或函數(shù)都可以修改、創(chuàng)建同一公共變量的現(xiàn)象。
規(guī)則2
當向公共變量傳遞數(shù)據(jù)時,要防止越界現(xiàn)象發(fā)生。
對公共變量賦值時,若有必要應進行合法性檢查,以提高代碼的可靠性、穩(wěn)定性。
規(guī)則3
盡量不設計多參數(shù)函數(shù),將不使用的參數(shù)從接口中去掉,降低接口復雜度,減少函數(shù)間接口的復雜度。
規(guī)則4
對所調(diào)用函數(shù)的返回碼要仔細、全面地處理。
防止把錯誤傳遞到后面的處理流程。如有意不檢查其返回碼,應明確指明。
規(guī)則5
檢查接口函數(shù)所有輸入?yún)?shù)的有效性。
規(guī)則6
檢查函數(shù)的所有非參數(shù)輸入,如外部數(shù)據(jù)、公共變量等。
7.代碼可測性
規(guī)則1
模塊編寫應該有完善的測試方面的考慮。
規(guī)則2
源代碼中應該設計了代碼測試的內(nèi)容。
在編寫代碼之前,應預先設計好程序調(diào)試與測試的方法和手段,并設計好各種調(diào)測開關(guān)及相應測試代碼。
程序的調(diào)試與測試是軟件生存周期中很重要的一個階段,如何對軟件進行較全面、高率的測試并盡可能地找出軟件中的錯誤就成為很關(guān)鍵的問題。因此在編寫源代碼之前,除了要有一套比較完善的測試計劃外,還應設計出一系列代碼測試手段,為單元測試、集成測試及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)提供方便。
規(guī)則3
在同一項目組或產(chǎn)品組內(nèi),要有一套統(tǒng)一的為集成測試與系統(tǒng)聯(lián)調(diào)準備的調(diào)測開關(guān)及相應函數(shù),并且要有詳細的說明。本規(guī)則是針對項目組或產(chǎn)品組的。
規(guī)則4
在同一項目組或產(chǎn)品組內(nèi),調(diào)測打印出的信息串的格式要有統(tǒng)一的形式。信息串中至少要有所在模塊名(或源文件名)及行號。
統(tǒng)一的調(diào)測信息格式便于集成測試。
規(guī)則5
正式軟件產(chǎn)品中應把調(diào)測代碼去掉(即把有關(guān)的調(diào)測開關(guān)關(guān)掉)。
規(guī)則6
用調(diào)測開關(guān)來切換軟件的DEBUG版和正式版,而不要同時存在正式版本和DEBUG版本的不同源文件,以減少維護的難度。
規(guī)則7
在軟件系統(tǒng)中設置與取消有關(guān)測試手段,不能對軟件實現(xiàn)的功能等產(chǎn)生影響。
即有測試代碼的軟件和關(guān)掉測試代碼的軟件,在功能行為上應一致。
規(guī)則8
發(fā)現(xiàn)錯誤應該立即修改,并且若有必要記錄下來。
規(guī)則9
開發(fā)人員應堅持對代碼進行徹底的測試(單元測試),而不依靠他人或測試組來發(fā)現(xiàn)問題。
規(guī)則10
清理、整理或優(yōu)化后的代碼要經(jīng)過審查及測試。
規(guī)則11
代碼版本升級要經(jīng)過嚴格測試。
8.代碼編譯
規(guī)則1
打開編譯器的所有告警開關(guān)對程序進行編譯。
防止隱藏可能是錯誤的告警。
規(guī)則2
某些語句經(jīng)編譯后產(chǎn)生告警,但如果你認為它是正確的,那么應通過某種手段去掉告警信息。
ps:從網(wǎng)上收集了一些相關(guān)內(nèi)容,結(jié)合我自己的經(jīng)驗,歡迎拍磚,謝絕辱罵;
ps2:有些可能不常用,因為大家寫不到那么長的代碼,就我自己寫的最長的匯編代碼也不超過10K行;
擴展閱讀:手把手教您編寫第一個單片機程序