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Note

如果您发现本文档与原始文件有任何不同或者有翻译问题,请联系该文件的译者, 或者请求时奎亮的帮助:<alexs@kernel.org>。

Original:

Coding Guidelines

翻译:

司延腾 Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn>

编码指南

本文档描述了如何在内核中编写Rust代码。

风格和格式化

代码应该使用 rustfmt 进行格式化。这样一来,一个不时为内核做贡献的人就不需要再去学 习和记忆一个样式指南了。更重要的是,审阅者和维护者不需要再花时间指出风格问题,这样就可以 减少补丁落地所需的邮件往返。

Note

rustfmt 不检查注释和文档的约定。因此,这些仍然需要照顾到。

使用 rustfmt 的默认设置。这意味着遵循Rust的习惯性风格。例如,缩进时使用4个空格而 不是制表符。

在输入、保存或提交时告知编辑器/IDE进行格式化是很方便的。然而,如果因为某些原因需要在某 个时候重新格式化整个内核Rust的源代码,可以运行以下程序:

make LLVM=1 rustfmt

也可以检查所有的东西是否都是格式化的(否则就打印一个差异),例如对于一个CI,用:

make LLVM=1 rustfmtcheck

像内核其他部分的 clang-format 一样, rustfmt 在单个文件上工作,并且不需要 内核配置。有时,它甚至可以与破碎的代码一起工作。

注释

“普通”注释(即以 // 开头,而不是 /////! 开头的代码文档)的写法与文 档注释相同,使用Markdown语法,尽管它们不会被渲染。这提高了一致性,简化了规则,并允许在 这两种注释之间更容易地移动内容。比如说:

// `object` is ready to be handled now.
f(object);

此外,就像文档一样,注释在句子的开头要大写,并以句号结束(即使是单句)。这包括 // SAFETY:, // TODO: 和其他“标记”的注释,例如:

// FIXME: The error should be handled properly.

注释不应该被用于文档的目的:注释是为了实现细节,而不是为了用户。即使源文件的读者既是API 的实现者又是用户,这种区分也是有用的。事实上,有时同时使用注释和文档是很有用的。例如,用 于 TODO 列表或对文档本身的注释。对于后一种情况,注释可以插在中间;也就是说,离要注 释的文档行更近。对于其他情况,注释会写在文档之后,例如:

/// Returns a new [`Foo`].
///
/// # Examples
///
// TODO: Find a better example.
/// ```
/// let foo = f(42);
/// ```
// FIXME: Use fallible approach.
pub fn f(x: i32) -> Foo {
    // ...
}

一种特殊的注释是 // SAFETY: 注释。这些注释必须出现在每个 unsafe 块之前,它们 解释了为什么该块内的代码是正确/健全的,即为什么它在任何情况下都不会触发未定义行为,例如:

// SAFETY: `p` is valid by the safety requirements.
unsafe { *p = 0; }

// SAFETY: 注释不能与代码文档中的 # Safety 部分相混淆。 # Safety 部 分指定了(函数)调用者或(特性)实现者需要遵守的契约。 // SAFETY: 注释显示了为什么一个(函数)调用者或(特性)实现者实际上尊重了 # Safety 部分或语言参考中的前提条件。

代码文档

Rust内核代码不像C内核代码那样被记录下来(即通过kernel-doc)。取而代之的是用于记录Rust 代码的常用系统:rustdoc工具,它使用Markdown(一种轻量级的标记语言)。

要学习Markdown,外面有很多指南。例如:

https://commonmark.org/help/

一个记录良好的Rust函数可能是这样的:

/// Returns the contained [`Some`] value, consuming the `self` value,
/// without checking that the value is not [`None`].
///
/// # Safety
///
/// Calling this method on [`None`] is *[undefined behavior]*.
///
/// [undefined behavior]: https://doc.rust-lang.org/reference/behavior-considered-undefined.html
///
/// # Examples
///
/// ```
/// let x = Some("air");
/// assert_eq!(unsafe { x.unwrap_unchecked() }, "air");
/// ```
pub unsafe fn unwrap_unchecked(self) -> T {
    match self {
        Some(val) => val,

        // SAFETY: The safety contract must be upheld by the caller.
        None => unsafe { hint::unreachable_unchecked() },
    }
}

这个例子展示了一些 rustdoc 的特性和内核中遵循的一些惯例:

  • 第一段必须是一个简单的句子,简要地描述被记录的项目的作用。进一步的解释必须放在额 外的段落中。

  • 不安全的函数必须在 # Safety 部分记录其安全前提条件。

  • 虽然这里没有显示,但如果一个函数可能会恐慌,那么必须在 # Panics 部分描述发 生这种情况的条件。

    请注意,恐慌应该是非常少见的,只有在有充分理由的情况下才会使用。几乎在所有的情况下, 都应该使用一个可失败的方法,通常是返回一个 Result

  • 如果提供使用实例对读者有帮助的话,必须写在一个叫做``# Examples``的部分。

  • Rust项目(函数、类型、常量……)必须有适当的链接(rustdoc 会自动创建一个 链接)。

  • 任何 unsafe 的代码块都必须在前面加上一个 // SAFETY: 的注释,描述里面 的代码为什么是正确的。

    虽然有时原因可能看起来微不足道,但写这些注释不仅是记录已经考虑到的问题的好方法, 最重要的是,它提供了一种知道没有额外隐含约束的方法。

要了解更多关于如何编写Rust和拓展功能的文档,请看看 rustdoc 这本书,网址是:

此外,内核支持通过在链接目标前添加 srctree/ 来创建相对于源代码树的链接。例如:

//! C header: [`include/linux/printk.h`](srctree/include/linux/printk.h)

或者:

/// [`struct mutex`]: srctree/include/linux/mutex.h

命名

Rust内核代码遵循通常的Rust命名空间:

当现有的C语言概念(如宏、函数、对象......)被包装成Rust抽象时,应该使用尽可能接近C语 言的名称,以避免混淆,并在C语言和Rust语言之间来回切换时提高可读性。例如,C语言中的 pr_info 这样的宏在Rust中的命名是一样的。

说到这里,应该调整大小写以遵循Rust的命名惯例,模块和类型引入的命名间隔不应该在项目名称 中重复。例如,在包装常量时,如:

#define GPIO_LINE_DIRECTION_IN  0
#define GPIO_LINE_DIRECTION_OUT 1

在Rust中的等价物可能是这样的(忽略文档)。:

pub mod gpio {
    pub enum LineDirection {
        In = bindings::GPIO_LINE_DIRECTION_IN as _,
        Out = bindings::GPIO_LINE_DIRECTION_OUT as _,
    }
}

也就是说, GPIO_LINE_DIRECTION_IN 的等价物将被称为 gpio::LineDirection::In 。 特别是,它不应该被命名为 gpio::gpio_line_direction::GPIO_LINE_DIRECTION_IN