c - 具有位域的结构的内存布局

Question

我有这个 C 结构:(代表一个 IP 数据报)

struct ip_dgram
{
    unsigned int ver   : 4;
    unsigned int hlen  : 4;
    unsigned int stype : 8;
    unsigned int tlen  : 16;
    unsigned int fid   : 16;
    unsigned int flags : 3;
    unsigned int foff  : 13;
    unsigned int ttl   : 8;
    unsigned int pcol  : 8;
    unsigned int chksm : 16;
    unsigned int src   : 32;
    unsigned int des   : 32;
    unsigned char opt[40];
};

我给它赋值，然后像这样用 16 位字打印它的内存布局:

//prints 16 bits at a time
void print_dgram(struct ip_dgram dgram)
{
    unsigned short int* ptr = (unsigned short int*)&dgram;
    int i,j;
    //print only 10 words
    for(i=0 ; i<10 ; i++)
    {
        for(j=15 ; j>=0 ; j--)
        {
            if( (*ptr) & (1<<j) ) printf("1");
            else printf("0");
            if(j%8==0)printf(" ");
        }
        ptr++;
        printf("\n");
    }
}

int main()
{
    struct ip_dgram dgram;

    dgram.ver   = 4;
    dgram.hlen  = 5;
    dgram.stype = 0;
    dgram.tlen  = 28;
    dgram.fid   = 1;
    dgram.flags = 0;
    dgram.foff  = 0;
    dgram.ttl   = 4;
    dgram.pcol  = 17;
    dgram.chksm = 0;
    dgram.src   = (unsigned int)htonl(inet_addr("10.12.14.5"));
    dgram.des   = (unsigned int)htonl(inet_addr("12.6.7.9"));

    print_dgram(dgram);

    return 0;
}

我得到这个输出:

00000000 01010100 
00000000 00011100 
00000000 00000001 
00000000 00000000 
00010001 00000100 
00000000 00000000 
00001110 00000101 
00001010 00001100 
00000111 00001001 
00001100 00000110

但我希望这样:

输出部分正确；在某处，字节和半字节似乎可以互换。这里有字节序问题吗？位域不适合这个目的吗？我真的不知道。有什么帮助吗？提前致谢!

Answer 1

不，位域不适用于此目的。布局取决于编译器。

在您想要控制结果布局的地方对数据使用位域通常不是一个好主意，除非您有(特定于编译器的)方法，例如 #pragma 来这样做。

最好的方法可能是在没有位域的情况下实现它，即自己进行所需的位运算。这很烦人，但比以某种方式挖掘解决此问题的方法要容易得多。此外，它与平台无关。

将 header 定义为 16 位字的数组，然后您就可以很容易地计算校验和。