chiark / gitweb /
STYLE: Make this document cover multiple languages.
[sod] / STYLE
1 Notes on coding style
2
3 * General
4
5 ** Layout
6
7 Lines are 77 characters at most, except for strange special effects.
8 Don't ask.  This is not negotiable, though.  Don't try to tell me that
9 your monitor is very wide so you can read longer lines.  My monitor is
10 likely at least as wide.  On the other hand, most lines are easily short
11 enough to fit in my narrow columns, so the right hand side of a wide
12 window would be mostly blank.  This seems wasteful to me, when I could
13 fill that space with more code.
14
15 Horizontal whitespace for layout purposes -- i.e., indentation and
16 alignment, rather than just separating words -- consists of as many tabs
17 as possible, followed by as many spaces as necessary to reach the target
18 column.  Tab stops occur at every eight columns.  You can tell this
19 because when you cat a file to your terminal, that's how the tabs
20 appear.  Editors which disagree about this are simply wrong.
21
22 My indentation quantum is usually two columns.  It seems that some
23 modern editors are deeply confused, and think that tab width and
24 indentation quantum are the same thing, but they aren't.  Such broken
25 editors will make a hopeless mess of my code.  If you have the
26 misfortune to use such an editor, maybe you could contribute patches to
27 fix it.
28
29
30 * Lisp style
31
32 ** Language subset and extensions
33
34 None of ANSI Common Lisp is off-limits.
35
36 I think my Lisp style is rather more imperative in flavour than most
37 modern Lisp programmers.  It's probably closer to historical Lisp
38 practice in that regard, even though I wasn't writing Lisp back then.  A
39 lot of this is because I don't assume that the Lisp implementation
40 handles tail calls properly: Common Lisp is not Scheme.
41
42 I make extensive use of CLOS, and macros.  On a couple of occasions I've
43 made macros which use CLOS generic function dispatch to compute their
44 expansions.  The parser language is probably the best example of this in
45 the codebase.
46
47 I like hairy ~format~ strings.  I've intentionally opted to leave them
48 as challenges to the reader rather than explain them.
49
50 I've avoided hairy ~loop~ for the most part, not because I dislike it
51 strongly but because others do and I don't find that it wins big enough
52 for the fight to be worthwhile.
53
54 I only use ~&aux~ lambda-list parameters in ~defstruct~ BOA
55 constructors, for special effects.
56
57 I use ~car~, not ~first~, and ~cdr~, not ~rest~.  Similarly, I use
58 ~cadr~, not ~second~, and I'm not afraid to use ~cddr~ or ~cadar~.
59
60 Similarly, I've not used ~elt~, preferring to know what kind of sequence
61 I'm dealing with, or using the built-in sequence functions.
62
63 I'm happy to use ~1+~, and I like the brevity of ~1-~ enough to use it
64 despite its terrible name.
65
66 There are no reader syntax extensions in the code.  This is because I
67 couldn't think of any way they'd be especially helpful, and not because
68 I'm in any way opposed to them.
69
70 The main translator, in the ~SOD~ package, tries to assume very little
71 beyond ANSI Common Lisp and what's included in just about every serious
72 implementation: specifically, MOP introspection, and Gray streams.
73 There's intentionally no MOP intercession.
74
75 The frontend additionally makes use of ~cl-launch~, but the dependency
76 is actually quite weak, and it could be replaced with a different, maybe
77 implementation-specific, mechanism fairly easily.  I'm keen to take
78 patches which improve frontend portability.
79
80 I'm more tolerant of extensions and external dependencies in the test
81 suite, which makes additional use of ~xlunit~.  Running the test suite
82 isn't essential to getting the translator built, so this isn't as much
83 of a problem.
84
85 ** Layout
86
87 I pretty much let Emacs indent my code for me, based on information
88 collected by SLIME.  Some exceptions:
89
90   + DSLs (e.g., the parser language) have their own space of macros
91     which Emacs doesn't understand and for the most part I haven't
92     bothered to teach it.
93
94   + Emacs sometimes does a bad job with hairy ~loop~ and requires manual
95     fixing.  Since I don't use hairy ~loop~ much, this isn't a major
96     problem.
97
98   + Emacs indents lambda lists really badly.  I often prefer to put the
99     entire lambda list on its own line than to split it.  If I have to
100     split a simple lambda list, without lambda-list keywords, I just
101     align the start of each subsequent line with the start of the first
102     argument.  I break hairy lambda lists before lambda-list keywords,
103     and the start of a subsequent line aligns with the first argument
104     name following the lambda-list keyword which begins the group, so
105     that the lambda-list keyword stands out.
106
107     : (defun many-arguments (first second third
108     :                        fourth fifth)
109     :   ...)
110
111     : (defun hairy-arguments (first second third
112     :                         &optional fourth fifth
113     :                                   sixth
114     :                         &rest others)
115     :   ...)
116
117     I don't know what I'd do if I had a hairy lambda list with so many
118     mandatory positional arguments that I had to split them.  So far,
119     this situation hasn't come up.
120
121 Lisp code does have a tendency to march across to the right quite
122 rapidly given a chance.  I have a number of strategies for dealing with
123 this.
124
125   + Break a long nested calculation into pieces, giving names to the
126     intermediate results, in a ~let*~ form.
127
128   + Hoist deeply nested complex computations out into ~flet~ or
129     ~labels~, and then invoke them from inside whatever complicated
130     conditional mess was needed to decide what to do.
131
132   + Shrug my shoulders and let code dribble down the right hand side for
133     a bit.
134
135 ** Packages and exporting
136
137 A package collects symbols which are given meanings in one or more
138 source files.  If a package's code is all in one file, then the package
139 definition can be put in that file too; otherwise I put it in its own
140 file.
141
142 I don't put ~:export~ in package definitions.  Instead, I scatter calls
143 to the ~export~ function throughout the code, right next to where the
144 relevant symbol is defined.  This has three important advantages.
145
146   + You can tell, when you're reading the code which defines ~foo~,
147     whether ~foo~ is exported and therefore a defined part of the
148     package interface.
149
150   + When you know that you're writing a thing which will form part of
151     the package interface, you don't have to go off and edit some other
152     file to export it.
153
154   + A master list of exported symbols becomes a merge hazard: if two
155     different branches add symbols to nearby pieces of the master list
156     then you get a merge conflict for no especially good reason.
157
158 There's an apparent disadvantage: there's no immediately visible master
159 list of exported symbols.  But that's not a big problem:
160
161 : (loop for s being the external-symbols of pkg collect s)
162
163 See ~doc/list-symbols.lisp~ for more sophisticated reporting.  (In
164 particular, this identifies what kind of thing(s) each external symbol
165 names.)
166
167 ** Comments and file structuring
168
169 A file starts with a big ~;;;~ comment bearing the Emacs ~-*-lisp-*-~
170 marker, a quick description, and copyright and licensing boilerplate.  I
171 don't use four-semicolon comments, and I only use ~#|~ ... ~|#~ for
172 special effects.
173
174 Then there's package stuff.  There may be a ~cl:defpackage~ form (with
175 explicit package qualifier) if the relevant package doesn't have its own
176 package definition file.  I use gensyms to name packages: strings don't
177 seem right, and symbols would leak into some unrelated package.
178
179 Then there's ~cl:in-package~.  Like ~defpackage~, I use a gensym to name
180 the package.  I can't think offhand of a good reason to have a file with
181 sections `in' more than one package.  So, the ~in-package~ form goes at
182 the top of the file, before the first section header.  If sections are
183 going to end up in separate packages, I think I'd put a ~cl:in-package~
184 at the top of each section in case I wanted to reorder them.
185
186 The rest of the file consists of Lisp code.  I don't use page boundaries
187 ~^L~ to split files up.  Instead, I use big banner comments for this:
188
189 : ;;;--------------------------------------------------------------------------
190 : ;;; Section title.
191
192 Sections don't usually have internal comments, but if they did they'd
193 also be ~;;;~ comments.
194
195 Almost all definitions get documentation strings.  I've tried to be
196 consistent about formatting.
197
198   + Docstring lines are 77 characters or less.
199
200   + The first line gives a summary of what the thing does.  The summary,
201     together with the SLIME-generated synopsis, is likely enough to
202     remind you what the thing does.
203
204   + The rest of the lines are indented by three spaces, and explain
205     carefully what the thing does and what all the parameters mean.
206
207 Smallish functions and macros don't usually need any further
208 commentary.  Big functions often need to be split into bitesize pieces
209 with their own internal ~;;~ comments.  The idea is that these comments
210 should explain the code's overall strategy to the reader, and help them
211 figure out how a piece fits into that strategy.
212
213 Winged, single ~;~ comments are very rare.
214
215 Files end, as a result of long tradition, with a comment
216
217 : ;;;----- That's all, folks --------------------------------------------------
218
219 ** Macro style
220
221 I don't mind complicated macros if they're doing something worthwhile.
222 They need to have good documentation strings, though.
223
224 That said, where possible I've tried to factor macros into an actual
225 macro providing the syntactic sugar, and a function which receives the
226 parameters and $\eta$-expanded forms, and does the actual work.
227
228 It's extremely bad taste for a macro to evaluate its evaluable
229 parameters in any order other than strictly left to right, or to
230 evaluate them more than once.
231
232 ** Data structures
233
234 I've tended to be happy with plain lists for homogeneous-ish
235 collections.  Strongly heterogeneous collections (other than input
236 syntax, destructured using ~defmacro~ or ~destructuring-bind~) I've
237 tended to make a proper data type for.
238
239 My first instinct when defining a new structure is to use ~defclass~.
240 While it's annoyingly verbose, it has the immense benefit over
241 ~defstruct~ that it's safe to redefine CLOS classes in a running image
242 without the world breaking, and I usually find it necessary to add or
243 change slots while I'm working on new code.  Once a piece of code has
244 settled down and I have a good feel for what my structure is actually
245 doing, I might switch the ~defclass~ for a ~defstruct~.  Several
246 questions influence my decision.
247
248   + Do slot accesses need to be really fast?  My usual Lisp
249     implementations aggressively optimize ~defstruct~ accessor
250     functions.
251
252   + Have I subclassed my class?  While I can move over a
253     single-inheritance tree using ~:include~, it seems wrong to do this
254     most of the time.  Also, I'd be precluding subclasses from multiple
255     inheritance, and I'd either have to prohibit subclassing by
256     extensions or have to commit to ~defstruct~ in the documentation.
257     In general, I'm much happier committing to ~defclass~.
258
259   + Are there methods specialized on my class?  Again, structure classes
260     make fine method specializers, but it doesn't seem right.
261
262 Apart from being hard to redefine, ~defstruct~ does a pretty good job of
263 making a new structure type.  I tend to tidy up a few rough edges.
264
265   + The default predicate always has ~-p~ appended.  If the class name
266     is a single word, then I'll explicitly name the predicate with a
267     simple ~p~ suffix.  For example, ~ship~ would have the predicate
268     ~shipp~, rather than ~ship-p~.
269
270   + If there are slots I can't default then I'll usually provide a BOA
271     constructor which sets them from required parameters; other slots
272     I'll set from optional or keyword parameters according to my taste
273     and judgement.
274
275   + Slots mustn't be given names which are external in any package.
276     Unfortunately, slot names are used in constructing accessor names,
277     and sometimes the right accessor name involves a prohibited symbol.
278     I've mostly addressed this by naming the slot ~%foo~, and then
279     providing inline reader and writer functions.  (CLOS class
280     definitions don't have this problem because you get to set the
281     accessor function names independently of the slot names.)
282
283   + BOA constructors are strange.  You can set the initial slots based
284     on an arbitrary computation on the provided parameters, but you have
285     to roll up your sleeves and mess with ~&aux~ parameters to pull it
286     off.
287
288 ** Naming
289
290 I'm a traditionalist in some ways, and one of the reasons I like Lisp is
291 the richness of its history and tradition.
292
293 In other languages, I tend to use single- or two-letter names for
294 variables and structure slots; not so much in Lisp.  Other languages
295 express more using punctuation, so the names stand out easily; I find
296 that short names can be lost more easily in Lisp.
297
298 I've also tended to go for fairly prosaic names, taking my inspiration
299 from the CLOS MOP.  While I mourn the loss of whimsical names like
300 ~haulong~ and ~haipart~, I've tried to avoid inventing more of them.
301
302 There's a convention, which I think comes from ML, of using ~_~ where a
303 binding occurrence of a variable name is expected, to signify that that
304 the corresponding value is to be discarded.  Common Lisp, alas, doesn't
305 have such a convention.  Instead, there's a sequence of silly names used
306 with the same intention, and the bindings are then explicitly ignored
307 with a declaration.  The names begin ~hunoz~, ~hukairz~, and (I think)
308 ~huaskt~.
309
310 ** Declarations
311
312 The code is light on declarations, other than ~ignore~ and similar used
313 to muffle warnings.  The macros try to do sensible things with
314 declarations, and I think they succeed fairly well, but there might be
315 bugs and rough edges.  I know that some are just broken because, for
316 actual correctness, declarations provided by the caller need to be split
317 up into a number of different parts of the expansion, which in turn
318 requires figuring out what the declarations mean and which bindings
319 they're referring to.  That's not completely impossible, assuming that
320 there aren't implementation-specific declarations with crazy syntax
321 mixed in there, but it's more work than seems worthwhile.
322
323
324 * COMMENT Emacs cruft
325
326 #+LATEX_CLASS: strayman
327
328 ## LocalWords:  CLOS ish destructure destructured accessor specializers
329 ## LocalWords:  accessors DSLs gensym gensyms
330
331 ## Local variables:
332 ## mode: org
333 ## End: