c - 带有填充的结构的补码校验和？

Question

我正在编写一些使用 IP/UDP 数据包进行通信的代码。因此，我需要能够计算两个 header 的校验和。我的头部结构如下:

/* Internet protocol v4 header */
typedef struct {
    uint8_t ip_ver_hl;      /* ip v4, header length = 5 32 bit words */
    uint8_t ip_tos;         /* type of service */
    uint16_t ip_len;        /* total length in bytes (ip header + data) */
    uint16_t ip_id;         /* identification */
    uint16_t ip_off;        /* fragment offset field */
#define IP_DF 0x4000        /* dont fragment flag */
#define IP_MF 0x2000        /* more fragments flag */
#define IP_OFFMASK 0x1fff   /* mask for fragmenting bits */
    uint8_t  ip_ttl;        /* time to live */
uint8_t  ip_proto;      /* layer 4 protocol */
uint16_t ip_checksum;   /* ip header checksum */
uint32_t ip_src;        /* ip source address */
uint32_t ip_dst;        /* ip destination addresss */
} ttev_ip_header_t;

/* Pseudo header used to calculate udp checksum */
typedef struct {
    uint32_t ip_src;        /* ip source address */
    uint32_t ip_dst;        /* ip destination addresss */
    uint8_t zero;           /* placeholder = 0 */
    uint8_t ip_proto;       /* layer 4 protocol = udp */
    uint16_t udp_len;       /* total length in bytes (header + data) */
} ttev_udp_pseudo_t;   

/* User datagram protocol header */
typedef struct {
    uint16_t udp_src_port;  /* source port */
    uint16_t udp_dst_port;  /* destination port */
    uint16_t udp_len;       /* total length in bytes (udp header + data) */
    uint16_t udp_checksum;  /* udp header/data checksum */
} ttev_udp_header_t;

现在我的实际通用校验和函数运行良好。但是，由于结构未打包，我不会因为在 header 上校验和时出现错误而在结构成员之间可能存在填充吗？我想避免使用 attribute((packed)) 以保持可移植性。

除了对结构中每个单独的 16 位组进行校验和之外，还有其他选择吗？

Answer 1

UDP 和 IP 数据包 header 的结构与 C 的对齐方式相匹配。因此，只要 uint8_t 和 uint16_t 实际上(分别)是 8 位和 16 位宽，那么就永远不会在整个结构会很好。

基本上，对齐意味着每个字段都从与其大小或机器的自然字大小(以较小者为准)相匹配的边界开始。结构本身被填充为所有字段中最大对齐的倍数。