为什么字节序在字节内的位中很重要？

Question

以下是linux机器上库的IP结构

   struct ip
      {
    #if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
        unsigned int ip_hl:4;               /* header length */
        unsigned int ip_v:4;                /* version */
    #endif
    #if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
        unsigned int ip_v:4;                /* version */
        unsigned int ip_hl:4;               /* header length */
    #endif
        u_int8_t ip_tos;                    /* type of service */
        u_short ip_len;                     /* total length */
        u_short ip_id;                      /* identification */
        u_short ip_off;                     /* fragment offset field */
    #define IP_RF 0x8000                    /* reserved fragment flag */
    #define IP_DF 0x4000                    /* dont fragment flag */
    #define IP_MF 0x2000                    /* more fragments flag */
    #define IP_OFFMASK 0x1fff               /* mask for fragmenting bits */
        u_int8_t ip_ttl;                    /* time to live */
        u_int8_t ip_p;                      /* protocol */
        u_short ip_sum;                     /* checksum */
        struct in_addr ip_src, ip_dst;      /* source and dest address */
      };

对于这些行：

    #if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
        unsigned int ip_hl:4;               /* header length */
        unsigned int ip_v:4;                /* version */
    #endif
    #if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
        unsigned int ip_v:4;                /* version */
        unsigned int ip_hl:4;               /* header length */
    #endif

为什么字节序在字节内很重要？ 我认为字节序只影响多字节整数，但在我看来字节序也会影响字节内的位排列？

另外，它只是一个字节，为什么是unsigned int，也就是4个字节。

我注意到在wireshark 中，ip_v 和ip_hl 显示为0x45 如果我捕获一个 IP 数据包。第一个字节由 ip_v 和 ip_hl 组成 我把它放到一个字符变量x

那么x & 0b11110000 的结果是什么？不管是什么字节序，它总是 4，还是可能是 5？

Answer 1

存在与多字节数据相关的字节顺序。但在您的情况下，重要的是bit field ordering，它处理单字节数据的位顺序。 C 标准没有提出关于位字段排序的规则。它取决于实现并由编译器决定。

变量的大小不是 4 个字节。它只有 4 位。它们不是自变量。它们是结构中的位域。

Answer 2

字节序定义了最高有效位 (MSB) 的位置，它与变量内的数字在内存中的解释方式有关。考虑无符号整数：

00000001 (Binary) = 1 (2 to the power of 0) -> If the most significant bit is to the left

00000001 (Binary) = 128 (2 to the power of 7) -> If the most significant bit is to the right

正如您所见，最高有效位的位置对于内存中的数字表示非常重要，即使在 8 位数字中也是如此。

对于你的最后一个问题，你是对的，它是 1 字节还是 4 没有区别，因为它只占用 4 位。但请记住，无符号 int 并不总是 4 字节数。

希望对你有帮助！