c++ - 通过更改窗口大小获得不同的标题大小

Question

我有一个将 TCP header 表示为结构的 C++ 程序:

#include "stdafx.h"

/*  TCP HEADER

    0                   1                   2                   3   
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |          Source Port          |       Destination Port        |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |                        Sequence Number                        |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |                    Acknowledgment Number                      |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |  Data |           |U|A|P|R|S|F|                               |
   | Offset| Reserved  |R|C|S|S|Y|I|            Window             |
   |       |           |G|K|H|T|N|N|                               |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |           Checksum            |         Urgent Pointer        |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |                    Options                    |    Padding    |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |                             data                              |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

*/

typedef struct {        // RFC793
    WORD         wSourcePort;
    WORD         wDestPort;
    DWORD        dwSequence;
    DWORD        dwAcknowledgment;
    unsigned int byReserved1:4;
    unsigned int byDataOffset:4;
    unsigned int fFIN:1;
    unsigned int fSYN:1;
    unsigned int fRST:1;
    unsigned int fPSH:1;
    unsigned int fACK:1;
    unsigned int fURG:1;
    unsigned int byReserved2:2;
    unsigned short wWindow;
    WORD         wChecksum;
    WORD         wUrgentPointer;
} TCP_HEADER, *PTCP_HEADER;


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    printf("TCP header length: %d\n", sizeof(TCP_HEADER));
    return 0;
}

如果我运行这个程序，我得到这个 header 的大小为 24 个字节，这不是我期望的大小。如果我将字段“wWindow”的类型更改为“unsigned int wWindow:16”，它与 unsigned short 具有相同的位数，程序会告诉我结构的大小现在是 20 个字节，这是正确的大小。这是为什么？

我在 32 位 x86 机器上使用带有 SP1 的 Microsoft Visual Studio 2005。

Answer 1

因为编译器将您的位域打包为 32 位 int，而不是 16 位实体。

一般来说，您应该避免使用位域并使用其他具有显式位掩码和移位的 list 常量(枚举或其他)来访问字段中的“子字段”。

这是应避免使用位域的原因之一 - 即使对于同一平台，它们在编译器之间的可移植性也不是很好。来自C99标准(C90标准中有类似的措辞):

An implementation may allocate any addressable storage unit large enough to hold a bitfield. If enough space remains, a bit-field that immediately follows another bit-field in a structure shall be packed into adjacent bits of the same unit. If insufficient space remains, whether a bit-field that does not fit is put into the next unit or overlaps adjacent units is implementation-defined. The order of allocation of bit-fields within a unit (high-order to low-order or low-order to high-order) is implementation-defined. The alignment of the addressable storage unit is unspecified.

你不能保证一个位域是否会“跨越”一个 int 边界，你也不能指定一个位域是从 int 的低端开始还是从 int 的高端开始(这与是否处理器是大端还是小端)。