通信过程（二）涉及到1字节内多个位段的网络传输过程
本文主要分析涉及到位段的协议如何正确地从某个计算机（不论大小端）通过网络传输到另一个计算机的过程。因为很多网络实现都是以linux为内核的（事实上是因为我只熟悉一点linux,其他的网络操作系统不熟悉而已），linux是用C编写的（事实上也是我只熟悉C的原因），本文以C语言作为编程语言来分析传输过程。
说到网络传输，相信没有不熟悉TCP/IP的吧？当然这里不是讲网络体系结构的，我们就以ip头协议规范为例来看看它在网络中的传输过程（其实这里和TCP/IP没什么大关系，这里就是傍个大概念而已，就像‘xx头衔’。）。为简单，我们只分析前2个字节：
IP 头的前2个字节（因为网络序是BE，协议本身是因网而生的，所以协议得到定义也是BE的）:
IP 头的前2个字节
试想在一个大端的系统下（还记得大端系统的2个重要概念吗？涉及到比特序和字节序），这段数据在内存中的排布是如何的？
排布如下(为了节省空间把4位的版本简化写成 ver或version, 4位首部长度简化写成ihl)：
知道了内存的排布，用C语言如何定义呢？发现结构体的定义和位段（可能大部分教科书可能叫位域，我习惯用位段）很适合这个：
一般C语言教科书中很少涉及到定义的结构体的内存排布，这里说明一下：
1、 C语言定义的结构体是从低内存开始排布的（不论大小端系统都是从低内存开始排布，注意这里暂时不考虑C语言结构体对齐的问题,事实上这里也不需要考虑）
2、 C语言定义的位段也是从低阶开始排列，也就是前文说的低地址开始分布的（这里也不论是否是大小端系统都是这样排列的）
3、 在定义的位段中，赋值的话是个大小端系统有关系的，（大端系统LSB在高阶（位段的高地址），小端系统相反）
4、 位序对于C语言是屏蔽的，也就是说在不同的端系统定义一个数，比如（0x12345678）做按位与、左移、右移操作，得到的值是一样的。比如（0x12345678&0xff 得到的值都是0x78）
这几点是C语言标准的规定，我理解的C语言是这样规定的。所以这个就很简单了，这个字段只需要这样定义就可以：
这样我们的协议就定义出来了，下面我们再套用之前的图，看一看这个iphdr是如何从大端发送到小端的吧，假设 version 字段为 0x4(0100b)， ihl为0x5(0101b), tos 为 0x12(00010010b)， 这些值只是做传输实例，不一定有什么特殊意义:
如果你仔细分析了上面这张图，就会发现：咦好像有点不对啊，我要发送的值是（ver = 0x4, ihr = 0x5）,怎么到小端系统值变为了（ver = 0x5, ihr = 0x4）了呢？哪里出问题了吧？你之前说的那些概念都有自己扯的吧！但这里告诉你事实正是像传输的这样的，我们已经用那些概念解决了字节序的问题，同样这个问题也可以解决。那我们怎么解决呢？用C实现很容易喽，还记得前面的那对宏定义吗？__BIG_ENDIAN_BITFIELD 和 __LITTLE_ENDIAN_BITFIELD ,对，就是这一对。我们把它用上就可以了，像如下定义我们的结构体：
事实上我们的linux内核也就是这样实现的。如果身边有内核源码，大家可以搜一下，内核中充斥着大量这样的应用。有了这个，不再需要额外的知识，我们的图也能自己完善了：
这就解决了所有问题了吗？到现在为止，所有的概念我能想到的都介绍完了。当然如果看到此处的各位大神如果有要补充的欢迎补充，不胜感激。
但在实际的使用中还有一些问题需要补充，那就是C语言对于超过1个字节的位段的定义和在网络通信中的使用。同样根据上面的概念我们也可以比较容易（事实上对我这个笨蛋而言可能要推导很久）地推导出来。在下一节中我们来看看这种情况如何用C语言定义的以及传输的过程。
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