为什么 8 位字段具有字节顺序？答案

【问题标题】：Why does an 8-bit field have endianness?为什么 8 位字段具有字节顺序？
【发布时间】：2010-10-26 05:33:21
【问题描述】：

见/netinet/tcp.h中TCP头的定义：

struct tcphdr
  {
    u_int16_t th_sport;         /* source port */
    u_int16_t th_dport;         /* destination port */
    tcp_seq th_seq;             /* sequence number */
    tcp_seq th_ack;             /* acknowledgement number */
#  if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
    u_int8_t th_x2:4;           /* (unused) */
    u_int8_t th_off:4;          /* data offset */
#  endif
#  if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
    u_int8_t th_off:4;          /* data offset */
    u_int8_t th_x2:4;           /* (unused) */
#  endif
    u_int8_t th_flags;
#  define TH_FIN        0x01
#  define TH_SYN        0x02
#  define TH_RST        0x04
#  define TH_PUSH       0x08
#  define TH_ACK        0x10
#  define TH_URG        0x20
    u_int16_t th_win;           /* window */
    u_int16_t th_sum;           /* checksum */
    u_int16_t th_urp;           /* urgent pointer */
};

为什么 8 位字段的字节序不同？我认为只有 16 位和 32 位字段与字节顺序有关，您可以分别使用 ntohs 和 ntohl 在字节序之间进行转换。处理 8 位事物的功能是什么？如果没有，那么在小端机器上使用此标头的 TCP 似乎不适用于大端机器上的 TCP。

【问题讨论】：

真是奇怪，你是在哪个系统上找到这个头文件的？
debian linux。如果 __USE_BSD 为 #defined，则包含此版本。

标签： c networking interop system endianness

【解决方案1】：

知道这是代码仅在“# ifdef __FAVOR_BSD”时运行可能会有所帮助。它来自 /usr/include/netinet/tcp.h

# ifdef __FAVOR_BSD
typedef u_int32_t tcp_seq;
/*
 * TCP header.
 * Per RFC 793, September, 1981.
 */
struct tcphdr

【讨论】：

【解决方案2】：

我的理解是位排序和字节顺序通常是两个不同的东西。具有位域的结构通常不能跨编译器/架构移植。有时 ifdef 可用于支持不同的位排序。在这种情况下，字节顺序实际上是无关紧要的，它应该是关于位排序的 ifdef。在某些情况下，某些字节序具有特定位序的假设可能是正确的。

【讨论】：

【解决方案3】：

这是依赖于编译器且不可移植的。位字段的排序方式取决于实现，这里最好使用 8 位字段和移位/掩码来获取子字段。

【讨论】：

对我来说听起来是一个更好的计划。

【解决方案4】：

在这台机器中，字节序可能也指位顺序和字节顺序。 This wikipedia article 提到有时会出现这种情况。

【讨论】：

本题与位序无关。

【解决方案5】：

有两种顺序。一种是字节顺序，一种是位域顺序。 C语言中的位域顺序没有标准的顺序。这取决于编译器。通常，位域的顺序在大端和小端之间颠倒。

【讨论】：

这似乎是正确的答案，我模糊记得以前听过它，但我不能在没有引用的情况下凭良心投票...你能提供一个吗？
这是唯一对我有意义的答案
那不应该是__BIG_ENDIAN_BITFIELD/__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD吗？或者他们隐含地假设字节顺序和位域顺序之间的字节顺序保持不变？

【解决方案6】：

我对评论的解读是，这两个单字节字段一起被解释为一个双字节值（或者曾经——似乎无论如何都没有使用一个字节）。它们不是声明一个两字节值，而是声明两个一字节值，但根据字节序颠倒声明顺序。

【讨论】：

不，它显然是打算定义两个 4 位字段。参见例如freesoft.org/CIE/Course/Section4/8.htm 用于 TCP 标头布局。