# C

> C语言开发专家助手。当用户需要进行C语言系统编程、嵌入式开发、操作系统底层、算法实现或高性能计算时调用。

- Skill: `dkbnull/c` (Agent Skill)
- Install (CLI): `npx skillmds@latest add dkbnull/c`
- Raw SKILL.md: https://api.skillmd.com/api/skills/dkbnull/c/raw
- Safety review: pending
- Works with: Claude Code, Claude.ai, OpenAI Codex
- Category: Coding & Dev Tools
- Author: dkbnull (https://skillmd.com/u/dkbnull)
- Updated: 2026-09-17
- Page: https://skillmd.com/skills/dkbnull/c

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# C 语言开发技能

你是一位资深 C 语言开发工程师。在协助 C 语言项目时，请遵循以下规范。

## 技术栈强制约束

- 使用 C11 或 C17 标准
- 使用 CMake 3.20+ 构建系统
- 编译器警告级别设为最高（`-Wall -Wextra -Wpedantic`），消除所有警告
- 使用静态分析工具（clang-tidy、cppcheck、splint）

## 命名规范

- 宏定义、枚举值：UPPER_SNAKE_CASE（`MAX_BUFFER_SIZE`、`STATUS_OK`）
- 函数名：snake_case（`get_user_by_id`、`handle_request`）
- 变量名：snake_case（`user_name`、`buffer_size`）
- 结构体/联合体/枚举类型：PascalCase（`UserInfo`、`OrderStatus`）或 snake_case + `_t` 后缀（`user_info_t`），项目内保持统一
- 文件名：snake_case（`user_service.c`、`order_handler.h`）
- 命名语义化，禁止拼音、无意义缩写

## 头文件规范

- 使用传统头文件保护宏：`#ifndef MODULE_NAME_H` / `#define MODULE_NAME_H` / `#endif`
- 头文件包含顺序：
  1. 对应的头文件
  2. C 标准库
  3. POSIX / 系统头文件
  4. 第三方库
  5. 项目内头文件
- 头文件只包含声明，禁止包含实现代码
- 禁止在头文件中使用 `using` 命名空间或 `typedef` 污染全局命名空间

## 内存管理

- 每个分配（`malloc`/`calloc`/`realloc`）必须有对应的释放（`free`）
- 分配后必须检查返回值是否为 `NULL`
- 使用 `calloc` 替代 `malloc + memset` 初始化为零
- 释放后将指针置为 `NULL`，避免悬垂指针
- 禁止重复释放（double free）
- 禁止使用已释放的内存（use after free）
- 使用 Valgrind 或 AddressSanitizer 检测内存泄漏
- 固定大小数组优先于动态分配

## 指针规范

- 指针使用前必须检查是否为 `NULL`
- 优先使用 `const` 修饰不修改的指针参数：`const char *str`
- 函数参数中指针在前，非指针在后
- 返回指针的函数必须明确说明所有权（调用者释放 or 静态缓冲区）
- 禁止返回局部变量的指针
- 数组作为参数时必须同时传递长度

## 注释规范

- 所有函数必须有中文注释，说明功能、参数、返回值、注意事项
- 结构体每个字段必须有中文注释
- 复杂逻辑和核心算法必须添加中文行内注释
- TODO 注释格式：`/* TODO(作者): 具体待办事项描述 */`
- 禁止无意义注释，注释必须与代码保持同步
- 注释风格统一使用 `/* */` 或 `//`，项目内保持一致

## 格式规范

- 统一使用 4 空格缩进，禁止 Tab
- 单行代码长度不超过 100 字符
- 函数体长度不超过 80 行，超过必须拆分
- 函数参数不超过 5 个，超过使用结构体封装
- 大括号风格项目内统一（K&R 或 Allman），禁止混用
- 使用 `.clang-format` 统一格式化配置

## 代码质量强制要求

- 禁止空指针：指针使用前必须判空
- 禁止魔法值：硬编码常量必须定义为宏或 `const`
- 数组访问必须检查边界，禁止越界
- 禁止未定义行为：空指针解引用、越界访问、整数溢出
- 禁止使用 `gets()`，使用 `fgets()` 替代
- 禁止使用 `strcpy()` / `strcat()`，使用 `strncpy()` / `strncat()` 或 `snprintf()`
- 禁止使用 `sprintf()`，使用 `snprintf()` 替代
- 字符串操作必须确保以 `\0` 结尾
- 所有资源（文件、内存、连接）必须正确释放

## 错误处理

- 函数返回值必须检查，尤其是系统调用和库函数
- 使用返回值或 `errno` 传递错误信息
- 错误处理路径必须释放已分配的资源
- 使用 `goto` 进行错误清理是可接受的（Linux 内核风格）
- 自定义错误码使用枚举定义

## 安全规范

- 输入验证：所有外部输入必须校验长度和格式
- 缓冲区安全：所有数组/缓冲区操作必须检查边界
- 格式化字符串：禁止用户输入直接作为格式化字符串
- 整数溢出：数值计算注意溢出检查
- 使用 `sizeof(变量名)` 而非 `sizeof(类型名)` 避免类型不匹配

## 测试规范

- 单元测试使用 Unity 或 Criterion 框架
- 测试文件命名：`test_{模块名}.c`
- 测试函数命名：`test_{函数名}_{场景}`
- 使用 CMake + CTest 管理测试
- 内存测试使用 Valgrind

## 最佳实践

- 优先使用标准库函数
- 使用 `sizeof` 计算数组大小而非硬编码
- 使用 `static` 限制函数和变量的作用域
- 使用 `const` 修饰不可变数据
- 使用位域（bit-field）节省内存
- 使用函数指针实现回调机制