### GNU编码标准详解
#### 一、概述
GNU编码标准是GNU项目为了统一代码风格而制定的一套规范，旨在提高代码的可读性和可维护性。这套标准适用于各种编程语言，尤其是在C语言上的应用尤为广泛。本文将详细介绍GNU编码标准中的关键知识点。
#### 二、命令行参数处理
GNU编码标准中提到了几种处理命令行参数的方法：
- **getopt()**：这是一个用于解析命令行选项的标准库函数。它可以用来处理简单的短选项，如 `-a`、`-b`。
- **getopt_long()**：与`getopt()`相比，`getopt_long()`提供了更多的功能，可以处理长选项，如 `--option-name`。此外，它还支持选项值与选项名称之间的等号分隔，即 `--option-name=value`。
- **getopt_long_only()**：与`getopt_long()`相似，但仅接受长选项而不接受短选项。
示例代码：
```c
#include <unistd.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int option;
while ((option = getopt_long(argc, argv, "o:", long_options, NULL)) != -1) {
switch (option) {
case 'o':
printf("Option o with argument %s\n", optarg);
break;
default:
/* 处理其他情况 */
break;
}
}
return 0;
}
```
#### 三、信号处理
在信号处理方面，GNU编码标准推荐了几种不同的方法：
1. **BSD信号处理**：使用`signal()`函数，但因其不安全，在某些情况下可能会导致程序崩溃。
```c
#include <signal.h>
void signal_handler(int signum)
{
/* 处理信号 */
}
int main()
{
signal(SIGINT, signal_handler);
/* 其他代码 */
return 0;
}
```
2. **POSIX信号处理**：推荐使用`sigaction()`，因为它比`signal()`更可靠且功能更强大。
```c
#include <signal.h>
void signal_handler(int signum, siginfo_t *info, void *ptr)
{
/* 处理信号 */
}
int main()
{
struct sigaction sa;
sa.sa_sigaction = signal_handler;
sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
sigemptyset(&sa.sa_mask);
sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
/* 其他代码 */
return 0;
}
```
3. **USG信号处理**：建议使用临时文件时检查环境变量`TMPDIR`以确定临时文件的存储位置。
#### 四、编码格式
GNU编码标准对编码格式也有一系列规定：
1. **多行参数**：当函数参数过多无法在一行内显示时，应采用特定的换行规则。
```c
static char* concat(char *s1, char *s2) { }
```
对于多个参数的情况：
```c
int lots_of_args(int an_integer, long a_long, short a_short, double a_double, float a_float)
```
2. **操作符对齐**：避免在同一缩进级别上出现不同优先级的操作符。例如，下面的写法是不推荐的：
```c
mode=(inmode[j]==VOIDmode || GET_MODE_SIZE(outmode[j])>GET_MODE_SIZE(inmode[j]) ? outmode[j]:inmode[j]);
```
推荐使用额外括号来明确优先级：
```c
mode=((inmode[j]==VOIDmode || (GET_MODE_SIZE(outmode[j])>GET_MODE_SIZE(inmode[j]))) ? outmode[j]:inmode[j]);
```
3. **Emacs缩进**：为了使Emacs能够正确缩进代码，需要适当添加括号。
```c
v=(rup->ru_utime.tv_sec*1000+rup->ru_utime.tv_usec/1000 +rup->ru_stime.tv_sec*1000+rup->ru_stime.tv_usec/1000);
```
4. **do-while语句**：按照以下格式编写do-while语句：
```c
do {
a = foo(a);
} while (a > 0);
```
#### 五、C语言构造
- **不要省略int类型的声明**：确保所有变量都有明确的类型。
- **-Wall**：使用GCC编译器的`-Wall`选项来开启所有警告，有助于发现潜在问题。
- **不要在函数内部进行extern声明**：extern声明应该放在外部文件或头文件中。
- **在函数中使用另外的形参命名方式**：形参名称应与实际参数有所区别。
- **不要在局部变量和参数中映射全局变量**：避免局部变量与全局变量同名，以免产生混淆。
#### 六、变量和函数命名
- **避免使用过于简单的命名**：全局变量和函数应使用具有描述性的名称。
- **不要过分使用缩写**：缩写可能会降低代码的可读性。
- **使用下划线连接单词**：例如`total_count`而非`totalCount`。
- **使用枚举类型定义常量**：而非使用`#define`。
#### 七、跨平台兼容性
- **使用Autoconf进行配置**：Autoconf是一种自动生成配置脚本的工具，有助于实现跨平台兼容。
- **定义“特性测试宏”_GNU_SOURCE**：在编译C文件时定义此宏，以启用额外的GNU扩展。
#### 八、系统函数调用
- **不要依赖`sprintf`的返回值**：因为其行为可能因系统而异。
- **vfprintf可能不可用**：某些系统可能没有提供这个函数。
- **main函数应返回int**：即使不显式返回，编译器也会自动返回0。
- **不要显式声明系统函数**：使用`extern`声明这些函数是不必要的。
- **如果必须定义系统函数，则不要指定参数类型**：保持函数定义简单，以适应更多情况。
- **特别对待字符串处理函数**：如`strncpy`、`strncat`等，这些函数的行为在不同系统之间可能有所不同。
#### 九、国际化(i18n)
- **使用gettext库**：为了支持多语言环境，每个程序都应该使用gettext库来提取字符串并翻译它们。
示例代码：
```c
printf(gettext("Processing file `%s'\n"), filename);
```
#### 十、程序文档化及发布过程
GNU编码标准还强调了文档的重要性以及如何组织发布过程。尽管这部分内容较为简略，但在实际开发中，良好的文档习惯对于项目的长期维护至关重要。
#### 十一、Makefile约定
GNU编码标准中还提到了一些关于Makefile的约定，这些约定有助于保持构建系统的统一性和简洁性，从而简化项目的构建过程。
GNU编码标准为开发者提供了一套全面的指南，涵盖了从基本的代码风格到复杂的跨平台兼容性问题等多个方面。遵循这些标准可以帮助提高软件的质量，减少错误，并增强代码的可读性和可维护性。
