#include <iostream>
#include <cstddef>

using namespace std;

void print_in_hex(uint8_t byte)
{
    printf("%02X ", byte);
}

void print_in_hex(const void* data, size_t size)
{
    const uint8_t* bytes = (const uint8_t*)data;
    for (size_t i = 0; i < size; i++)
    {
        print_in_hex(bytes[i]);
        if ((i + 1) % 8 == 0)
            printf("\n");
    }
    printf("\n");
}

void print_in_binary(uint8_t byte)
{
    for (int i = 7; i >= 0; i--)
    {
        printf("%d", (byte >> i) & 1);
        if (i % 8 == 0)
            printf(" ");
    }
}

void print_in_binary(const void* data, size_t size)
{
    const uint8_t* bytes = (const uint8_t*)data;
    for (size_t i = 0; i < size; ++i)
    {
        print_in_binary(bytes[i]);
        if ((i + 1) % 8 == 0)
            printf("\n");
    }
}

#pragma pack(1)
// Структура студента
struct Student 
{
    // Имя
    char _name[17];
    // год поступления
    uint16_t _year;
    // средний балл
    float _averageGrade;
    // пол (0 — женский, 1 — мужской)
    uint8_t _gender : 1;
    // количество пройденных курсов
    uint8_t _numCourses : 7;
    // указатель на старосту группы
    Student* _leader;
};
#pragma pack()

int main() 
{
    setlocale(LC_ALL, "Russian");
    Student students[3] = {0};

    // Заполнение данных для старосты
    strcpy(students[0]._name, "Ольга");
    students[0]._year = 2020;
    students[0]._averageGrade = 4.9f;
    students[0]._gender = 0;
    students[0]._numCourses = 7;
    students[0]._leader = nullptr;

    // Заполнение данных для второго студента
    strcpy(students[1]._name, "Иван");
    students[1]._year = 2020;
    students[1]._averageGrade = 4.5f;
    students[1]._gender = 1;
    students[1]._numCourses = 5;
    students[1]._leader = &students[0];

    // Заполнение данных для третьего студента
    strcpy(students[2]._name, "Данил");
    students[2]._year = 2021;
    students[2]._averageGrade = 4.8f;
    students[2]._gender = 1;
    students[2]._numCourses = 6;
    students[2]._leader = &students[0];

    // Вывод адреса и размера массива
    cout << "Адрес массива: " << &students << endl;
    cout << "Размер массива: " << sizeof(students) << " байт" << endl;

    // Вывод адресов и размеров всех элементов массива
    for (int i = 0; i < 3; i++) 
    {
        cout << "Адрес элемента " << i << ": " << &students[i] << endl;
        cout << "Размер элемента " << i << ": " << sizeof(students[i]) << " байт" << endl;
    }

    // Вывод информации о полях одного из элементов массива (не старосты)
    int index = 1;
    Student& student = students[index];
    cout << "Информация о студенте " << index << ":" << endl;
    cout << "Значение поля _name: " << student._name << endl;
    cout << "Адрес поля _name: " << &(student._name) << endl;
    cout << "Смещение поля _name от начала структуры: " << offsetof(Student, _name) << " байт" << endl;
    cout << "Размер поля _name: " << sizeof(student._name) << " байт" << endl;
    cout << "Шестнадцатеричное представление поля _name:" << endl;
    print_in_hex(student._name, sizeof(student._name));
    cout << "Двоичное представление поля _name:" << endl;
    print_in_binary(student._name, sizeof(student._name));
    cout << endl;

    cout << "Элементы массива в шестнадцатеричном виде:" << endl;
    cout << "(Первые " << sizeof(student._name) << " байт - поле _name):" << endl;
    cout << "(Далее " << sizeof(student._year) << " байта - поле _year):" << endl;
    cout << "(Далее " << sizeof(student._averageGrade) << " байта - поле _averageGrade):" << endl;
    cout << "(Далее " << sizeof(uint8_t) << " байта - 1 бит для _gender и 7 бит для _numCourses):" << endl;
    cout << "(Далее " << sizeof(student._leader) << " байта - поле _leader):" << endl;
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        cout << "Студент с индексом " << i << endl;
        print_in_hex(&students[i], sizeof(students[i]));
    }

    system("pause");
    return 0;
}