C 核心规范

C 核心规范

适用 Agents

• dev - 开发实现时的标准遵循
• debug - 调试时的标准合规检查
• test - 测试代码的标准遵循
• perf - 优化时的标准兼容性

相关 Skills

场景	Skill	说明
内存管理	Skills(c:memory)	分配、泄漏检测、对齐
并发编程	Skills(c:concurrency)	原子操作、线程、锁
错误处理	Skills(c:error)	errno、goto cleanup、安全字符串
POSIX API	Skills(c:posix)	文件、进程、信号、网络
嵌入式	Skills(c:embedded)	寄存器、中断、MISRA

AI 理性化检查

AI 理性化	实际检查
"用 GCC 扩展更方便"	是否用了标准 C 替代方案？
"不需要 static_assert"	是否有编译期可验证的假设？
"这个隐式转换没问题"	是否有截断或符号问题？
"不需要 const"	参数是否被修改？
"CMake 太复杂用 Makefile"	项目是否需要跨平台构建？

C11/C17 核心特性

特性	关键字/语法	用途
泛型选择	_Generic	类型安全宏
静态断言	_Static_assert / static_assert	编译期检查
匿名结构/联合	无名 struct/union 成员	简化嵌套访问
对齐控制	_Alignas / _Alignof	内存对齐
无返回	_Noreturn	标记不返回函数
线程局部	_Thread_local	线程私有变量
原子操作	_Atomic / <stdatomic.h>	无锁并发

C23 新特性（了解即可，逐步采用）

特性	语法	说明
nullptr	nullptr	替代 NULL，类型安全空指针
constexpr	constexpr int N = 42;	编译期常量
typeof	typeof(expr)	标准化类型推导
auto	auto x = expr;	类型推导（仅局部变量）
#embed	#embed "data.bin"	二进制数据嵌入
[[nodiscard]]	[[nodiscard]] int func();	返回值不可忽略
[[maybe_unused]]	[[maybe_unused]] int x;	抑制未使用警告
[[deprecated]]	[[deprecated("use v2")]]	标记废弃

必须遵守的编码约定

强制规则

1. 标准遵循 - C17 为默认标准，C23 特性需条件编译保护
2. 内存安全 - 检查所有 malloc/calloc/realloc 返回值
3. 返回值检查 - 检查所有系统调用和库函数返回值
4. const 正确性 - 只读参数和不变数据使用 const
5. 类型安全 - 避免隐式类型转换，显式 cast 需注释原因
6. 资源管理 - goto cleanup 模式统一释放
7. 禁用危险函数 - 禁止 strcpy、sprintf、gets、strcat

构建系统（CMake 3.28+）

cmake_minimum_required(VERSION 3.28)
project(myproject C)

set(CMAKE_C_STANDARD 17)
set(CMAKE_C_STANDARD_REQUIRED ON)
set(CMAKE_C_EXTENSIONS OFF)

add_compile_options(-Wall -Wextra -Werror -pedantic)

# Sanitizer 支持
option(ENABLE_SANITIZERS "Enable ASan+UBSan" OFF)
if(ENABLE_SANITIZERS)
    add_compile_options(-fsanitize=address,undefined -fno-omit-frame-pointer)
    add_link_options(-fsanitize=address,undefined)
endif()

静态分析

# clang-tidy（推荐配置 .clang-tidy 文件）
clang-tidy src/*.c -- -std=c17

# cppcheck
cppcheck --enable=all --std=c17 --error-exitcode=1 src/

# 编译器所有警告
gcc -std=c17 -Wall -Wextra -Werror -pedantic -Wshadow \
    -Wconversion -Wdouble-promotion -Wformat=2

代码示例

// C11 泛型选择
#define abs_val(x) _Generic((x), \
    int: abs,                     \
    long: labs,                   \
    float: fabsf,                 \
    double: fabs                  \
)(x)

// C11 静态断言
static_assert(sizeof(int) >= 4, "int must be at least 32-bit");
static_assert(_Alignof(double) == 8, "double alignment check");

// C23 属性（条件编译保护）
#if __STDC_VERSION__ >= 202311L
[[nodiscard]] int compute(int x);
[[maybe_unused]] static void helper(void) { }
#else
int compute(int x);
static void helper(void) { }
#endif

检查清单

• 使用 -std=c17 编译，零警告零错误
• 所有 malloc/calloc 返回值已检查
• 所有系统调用返回值已检查
• const 正确性：只读参数全部 const
• 无隐式类型转换（-Wconversion 无警告）
• 无危险函数（strcpy/sprintf/gets）
• clang-tidy + cppcheck 零警告
• CMake 构建系统配置正确
• C23 特性有条件编译保护