lab04/Задание №3

#include <iostream>
#include <cstdint>
#include <cstring> // Для использования strlen и strcpy

using namespace std;

// Структура Student, описывающая студента
struct Student {
    char Name[17];              // Имя студента (максимум 16 символов + завершающий нулевой символ)
    uint16_t Year_of_receipt;   // Год поступления
    float Average_score;        // Средний балл
    uint16_t Sex : 1;           // Пол (0 — женский, 1 — мужской)
    uint16_t Finished_courses;  // Количество пройденных курсов
    Student* Team_lead;         // Указатель на старосту группы
};

// Вспомогательные массивы и функции для работы с шестнадцатеричным и двоичным представлением
char digits[] = "0123456789ABCDEF";

// Функция преобразования данных в массив байтов
const uint8_t* as_bytes(const void* data) {
    return reinterpret_cast<const uint8_t*>(data);
}

// Функция преобразования nibble в шестнадцатеричный символ
char nibble_to_hex(uint8_t i) {
    return digits[i & 0xf];
}

// Функция вывода одного байта в шестнадцатеричном формате
void print_in_hex(uint8_t byte) {
    cout << nibble_to_hex(byte >> 4) << nibble_to_hex(byte & 0xf);
}

// Функция вывода блока данных в шестнадцатеричном формате
void print_in_hex(const void* data, size_t size) {
    const uint8_t* bytes = as_bytes(data);
    for (size_t i = 0; i < size; ++i) {
        print_in_hex(bytes[i]);
        if ((i + 1) % 16 == 0) {
            cout << '\n';
        }
        else {
            cout << ' ';
        }
    }
}

// Функция вывода одного бита
char bit_digit(uint8_t byte, uint8_t bit) {
    return (byte & (0x1 << bit)) ? '1' : '0';
}

// Функция вывода одного байта в двоичном формате
void print_in_binary(uint8_t byte) {
    for (int bit = 7; bit >= 0; --bit) {
        cout << bit_digit(byte, bit);
    }
}

// Функция вывода блока данных в двоичном формате
void print_in_binary(const void* data, size_t size) {
    const uint8_t* bytes = as_bytes(data);
    for (size_t i = 0; i < size; ++i) {
        print_in_binary(bytes[i]);
        if ((i + 1) % 4 == 0) {
            cout << '\n';
        }
        else {
            cout << ' ';
        }
    }
}

int main() {
    setlocale(LC_ALL, "rus");
    Student students[3];   // Массив студентов
    uint16_t gender;

    // Ввод данных для каждого студента
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        if (i != 0) {
            cout << "Ученик " << i << "\n";
            students[i].Team_lead = &students[0];
        }
        else {
            students[i].Team_lead = nullptr;
            cout << "Староста\n";
        }
        cout << "Имя: ";
        cin >> students[i].Name;
        cout << "Год поступления: ";
        cin >> students[i].Year_of_receipt;
        cout << "Средний балл: ";
        cin >> students[i].Average_score;
        cout << "Пол (0-1): ";
        cin >> gender;
        students[i].Sex = gender;
        cout << "Количество пройденных курсов: ";
        cin >> students[i].Finished_courses;
    }

    // Вывод информации о массиве
    cout << "Адрес массива: " << (void*)students << "\n";
    cout << "Размер массива: " << sizeof(students) << " bytes\n";

    // Вывод информации о каждом элементе массива
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        cout << "Адрес элемента: " << i << ": " << (void*)&students[i] << "\n";
        cout << "Размер элемента: " << i << ": " << sizeof(Student) << " bytes\n";
    }

    // Вывод информации о полях второго студента
    cout << "Ученик 2\n";
    cout << "Имя (адрес): " << (void*)&students[1].Name
        << " Смещение: " << offsetof(Student, Name)
        << " Размер: " << sizeof(students[1].Name) << "\nШестнадцатиричный код:\n";
    print_in_hex(&students[1].Name, sizeof(students[1].Name));
    cout << "\nВ двоичном представлении:\n";
    print_in_binary(&students[1].Name, sizeof(students[1].Name));

    cout << "\n\nГод поступления (адрес): " << (void*)&students[1].Year_of_receipt
        << " Смещение: " << offsetof(Student, Year_of_receipt)
        << " Размер: " << sizeof(students[1].Year_of_receipt) << "\nШестнадцатиричный код:\n";
    print_in_hex(&students[1].Year_of_receipt, sizeof(students[1].Year_of_receipt));
    cout << "\nВ двоичном представлении:\n";
    print_in_binary(&students[1].Year_of_receipt, sizeof(students[1].Year_of_receipt));

    cout << "\n\nСредний балл (адрес): " << (void*)&students[1].Average_score
        << " Смещение: " << offsetof(Student, Average_score)
        << " Размер: " << sizeof(students[1].Average_score) << "\nШестнадцатиричный код:\n";
    print_in_hex(&students[1].Average_score, sizeof(students[1].Average_score));
    cout << "\nВ двоичном представлении:\n";
    print_in_binary(&students[1].Average_score, sizeof(students[1].Average_score));

    cout << "\n\nКоличество пройденных курсов (адрес): " << (void*)&students[1].Finished_courses
        << " Смещение: " << offsetof(Student, Finished_courses)
        << " Размер = " << sizeof(students[1].Finished_courses) << "\nШестнадцатиричный код:\n";
    print_in_hex(&students[1].Finished_courses, sizeof(students[1].Finished_courses));
    cout << "\nВ двоичном представлении:\n";
    print_in_binary(&students[1].Finished_courses, sizeof(students[1].Finished_courses));

    cout << "\n\nСтароста (адрес): " << (void*)&students[1].Team_lead
        << " Смещение: " << offsetof(Student, Team_lead)
        << " Размер: " << sizeof(students[1].Team_lead) << "\nШестнадцатиричный код:\n";
    print_in_hex(&students[1].Team_lead, sizeof(students[1].Team_lead));
    cout << "\nВ двоичном представлении:\n";
    print_in_binary(&students[1].Team_lead, sizeof(students[1].Team_lead));

    // Вывод всего массива студентов
    cout << "\nВесь массив:\n";
    print_in_hex(students, sizeof(students));
    cout << "\nВ двоичном представлении:\n";
    print_in_binary(students, sizeof(students));

    cin >> gender; // Задержка завершения программы
    return 0;
}