位域和大小端

计算机中位域也是有大小端区别的。

首先讲述一个概念：MSB和LSB
最高有效位（ most significant bit，MSB）指的是一个n位数字中的n-1位，具有最高的2^(n-1)。最低有效位(LSB)和最高有效位是相对应的概念。

对于大端，bit7是LSB,bit0是MSB

对于小端，bit7是MSB,bit0是LSB

所以，如果某个字节的bit7置位，则在大端系统上，其值为2的0次方，即1；而在小端系统上，其值为2的7次方，即128

/*移位操作和大小端*/
无论大端还是小段，描述位操作（如，左移、右移）都遵循这个一个概念：bit0 ---> bit7是从右向左的，如下示意图：
                            bit7   bit6   bit5  bit4   bit3   bit2   bit1   bit0
并且，移位操作发生在寄存器中，和大小端无关，大小端只和存储有关。举个例子：
对于 0x1234， 不管是大端还是小端设备，寄存器中的数据都是0x1234，不会改变，位移不会影响。


大端系统字节增长方向和位域增长方向是一致的(可以参考RFC791中对ip头域的定义，以及linux kernel中对struct iphdr的定义)：
byte:  |    0    |     1     |     2     |     3     |
bit:   0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7     LSB -> MSB 从左往右

小端系统则是这样的：
byte:  |    0    |     1     |     2     |     3     |
bit:   7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0      LSB -> MSB 从右往左

我们在代码中定义了位域，则位域都是从bit0 ---> bit7分配的（编译器都是这么定的吧...）。

比如定义了如下位域数据结构：
struct test
{
   char    a:1;
   char    b:2;
   char    c:3;
   char    d:2;
};

如上述结构体，如果定义在大端系统，则它在内存中的分布如下：
           bit  7  6  5  4  3  2  1  0
               d  d  c  c  c  b  b  a   == 0b abbcccdd

如果是在小端系统中定义，则它在内存中的分布如下：
           bit  7  6  5  4  3  2  1  0
               d  d  c  c  c  b  b  a    == 0b ddcccbba
所以对于同一个结构要在不同的大小端系统上通用，定义的时候，要分大小端来区分，参考linux kernel中对iphdr的定义：
struct iphdr {
#if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)
__u8 ihl:4,
version:4;
#elif defined (__BIG_ENDIAN_BITFIELD)
__u8 version:4,
  ihl:4;
#else
#error "Please fix "
#endif
__u8 tos;
__be16 tot_len;
__be16 id;
__be16 frag_off;
__u8 ttl;
__u8 protocol;
__sum16 check;
__be32 saddr;
__be32 daddr;
/*The options start here. */
};