gcc 中的位域字节顺序

Question

位域的字节顺序是实现定义的。有没有办法在编译时通过某些宏或其他编译器标志检查 gcc 的位域字节序实际上是什么？

换句话说，给定如下：

struct X {
    uint32_t a : 8;
    uint32_t b : 24;
};

有没有办法让我在编译时知道 a 是X 中的第一个字节还是最后一个字节？

Answer 1

在 Linux 系统上，您可以检查 __BYTE_ORDER 宏以查看它是 __LITTLE_ENDIAN 还是 __BIG_ENDIAN。虽然这不是权威的，但在实践中它应该有效。

在 netinet/ip.h 中 struct iphdr 的定义中暗示这是正确的方法，它用于 IP header。第一个字节包含两个 4 位字段，它们被实现为位字段，因此顺序很重要：

struct iphdr
  {
#if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
    unsigned int ihl:4;
    unsigned int version:4;
#elif __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
    unsigned int version:4;
    unsigned int ihl:4;
#else
# error "Please fix <bits/endian.h>"
#endif
    u_int8_t tos;
    u_int16_t tot_len;
    u_int16_t id;
    u_int16_t frag_off;
    u_int8_t ttl;
    u_int8_t protocol;
    u_int16_t check;
    u_int32_t saddr;
    u_int32_t daddr;
    /*The options start here. */
  };

Answer 2

当位域是 8 位的倍数时，架构的字节顺序似乎并不重要。

参见here[godbolt.org]

我在这个godbolt示例中选择了arm架构，因为它支持big endian和little endian，并且很容易比较差异。

请注意，无论架构是大端还是小端，在这两种情况下，8 位字段都位于结构的开头。

我在 godbolt 上测试了所有可以为 is_8bit_tag_at_start 函数生成可读汇编代码的编译器，它们似乎都 return 正确。

gcc 中的位域字节顺序

Bitfield endianness in gcc

c

c++

gcc

endianness

bit-fields