NASA 的软件开发十条规则

NASA 的软件开发十条规则

💡 原文中文,约6000字,阅读约需15分钟。
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内容提要

本文讨论了嵌入式软件编写的规则,强调批判性思维的重要性。提出了限制控制流、循环上限和动态内存分配等原则,指出这些规则可能增加代码复杂性,影响可维护性。同时,建议使用静态分析工具和高警告级别编译,以提升安全性和可读性。

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关键要点

  • 本文讨论嵌入式软件编写的规则,强调批判性思维的重要性。

  • 限制控制流、循环上限和动态内存分配等原则可能增加代码复杂性,影响可维护性。

  • 建议使用静态分析工具和高警告级别编译,以提升安全性和可读性。

  • 限制所有代码只使用简单的控制流结构,禁止使用 goto 语句和递归。

  • 所有循环必须有固定的上限,静态检查工具需证明循环迭代次数不会超过上限。

  • 初始化后禁止使用动态内存分配,以避免内存崩溃和不可预测的性能。

  • 任何函数不应超过一页纸的长度,以便于阅读和理解。

  • 代码中的断言密度应达到每个函数不少于2个,断言是良好的文档和调试工具。

  • 数据对象应在尽可能小的作用域内声明,适用于所有类型和函数。

  • 必须检查所有非 void 函数的返回值,确保参数有效性。

  • 预处理器的使用应限于包含头文件和简单宏定义,禁止复杂宏。

  • 对指针的使用应有限制,不允许超过一层解引用,禁止函数指针。

  • 从开发第一天起,使用编译器的最高级警告和最严苛模式编译所有代码,确保零警告。

延伸问答

NASA 的软件开发规则中,为什么禁止使用动态内存分配?

禁止动态内存分配是为了避免内存崩溃和不可预测的性能,确保程序在预先分配的内存限制内运行。

在嵌入式软件开发中,为什么要限制控制流结构?

限制控制流结构可以确保程序的可预测性和终止性,避免复杂的跳转和递归带来的维护困难。

NASA 的规则中提到的断言密度要求是什么?

要求每个函数平均至少有两个断言,以提高代码的文档性和调试能力。

如何确保嵌入式软件的循环不会超过固定上限?

必须让静态检查工具证明循环迭代次数不会超过预设的固定上限,若无法证明则视为违规。

为什么建议在嵌入式软件中使用高警告级别编译?

使用高警告级别编译可以确保代码质量,及时发现潜在问题,达到零警告的目标。

NASA 的软件开发规则对函数长度有什么限制?

任何函数不应超过一页纸的长度,约60行,以便于阅读和理解。

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