结论：厂里的小夜班不给加班费是否合法，需根据具体情况判断。若小夜班属于加班且不符合特殊工时制度，则不给加班费是违法的；若符合特殊工时制度或存在其他合法情形，则可能不违法。以下从多个角度进行详细分析：
一、国家法律规定
根据《中华人民共和国劳动法》第四十四条的规定，无论工厂规模大小，只要用人单位安排员工在法定工作时间以外进行工作，就必须按照以下标准支付加班费：
- 工作日延长工作时间的，应支付不低于工资的150%作为加班费；
- 休息日安排工作又不能安排补休的，应支付不低于工资的200%作为加班费；
- 法定节假日安排工作的，应支付不低于工资的 300%作为加班费。
若小夜班属于上述加班情形，而厂里未支付加班费，则构成违法行为。
二、特殊工时制度下的合法性分析
综合计算工时工作制：
- 如果厂里经过劳动行政部门批准实行综合计算工时工作制，那么在综合计算周期内，某一具体日（或周）的实际工作时间可以超过标准工作时间，但整个周期内的总工作时间不应超过法定标准。
- 若在此周期内总工作时间未超标，则无需支付加班费；若超标，则需按规定支付加班费。
不定时工作制：
- 对于某些特定岗位的员工，如高级管理人员、外勤人员等，如果经过劳动行政部门批准实行不定时工作制，其工作时间将不受标准工作时间的限制，且用人单位可以不支付加班费。
- 但企业需合理确定劳动者的劳动定额或其他考核标准，并安排适当的休息。
若小夜班符合上述特殊工时制度，且厂里已依法获得批准，则可能不支付加班费而不构成违法。
三、地方性法规与内部规章制度
地方性法规：
- 许多地方政府为了保障夜班员工的合法权益，出台了相应的地方性政策或法规，对夜班津贴或夜班费的支付进行了具体规定。
- 如果厂里所在地有这样的规定，而未按照规定支付夜班费（包括加班费性质的夜班费），则属于违法行为。
内部规章制度与劳动合同：
- 如果厂里内部有明确规定夜班应给付加班费，或者劳动合同中明确约定了夜班加班费的支付标准、条件等，那么厂里就必须按照这些规定或约定来履行支付义务。
四、维权途径与建议
如果厂里存在不支付小夜班加班费且违反法律规定的情况，你可以采取以下措施维护自己的合法权益：
协商解决：
- 首先尝试与厂里进行协商，明确表达自己的诉求和依据的法律条款，寻求双方都能接受的解决方案。
投诉举报：
- 向当地的劳动监察部门进行投诉举报，请求其介入调查并处理。劳动监察部门有权对用人单位的违法行为进行查处，并要求用人单位支付拖欠的加班费。
申请劳动仲裁：
- 如果协商和投诉均未能解决问题，你可以向劳动仲裁机构申请仲裁。劳动仲裁机构将依法对争议进行裁决，并要求用人单位履行支付义务。
提起诉讼：
- 在必要时，你还可以依法向人民法院提起诉讼，通过法律程序来维护自己的权益。
建议：在入职时就与用人单位明确约定好加班费的计算方式和支付标准，并保留好相关证据（如考勤记录、工资条等），以便在必要时维护自己的合法权益。
综上所述，厂里的小夜班不给加班费是否合法，需根据具体情况判断。如果你对此有疑问或需要进一步的法律帮助，请直接向我咨询。