lab04/task_3

#include <iostream>
#include <cstdint>
#include <cstddef>
#include <cstring>
#include <locale>
#include <iomanip>

using namespace std;

struct Student {
    char name[17]; // Массив из 17 байт
    uint16_t year; // целое число без знака 2 байта
    float average_score; // успеваемость, представлена числом с плавающей точкой
    unsigned int gender : 1; // пол студента, 0 - мужской, 1 - женский
    uint16_t courses; // количество пройденных курсов
    Student* leader; // указатель на старосту

    // вывод данных в шестнадцатеричном формате
    void print_hex(const void* data, size_t size) const {
        const uint8_t* bytes = reinterpret_cast<const uint8_t*>(data);
        for (size_t i = 0; i < size; i++) {
            cout << hex << uppercase << setw(2) << setfill('0')
                << static_cast<int>(bytes[i]) << " ";
        }
        cout << dec; // Возвращаем десятичный вывод
    }

    // вывод данных в двоичном формате
    void print_binary(const void* data, size_t size) const {
        const uint8_t* bytes = reinterpret_cast<const uint8_t*>(data);
        for (size_t i = 0; i < size; i++) {
            for (int j = 7; j >= 0; j--) {
                cout << ((bytes[i] >> j) & 1);
            }
            cout << " ";
        }
    }
};

int main() {
    setlocale(LC_ALL, "Russian");

    Student students[3];

    // Вносим данные про студентов 
    strcpy(students[0].name, "Александр ");
    students[0].year = 2019;
    students[0].average_score = 4.2;
    students[0].gender = 1;
    students[0].courses = 6;
    students[0].leader = nullptr;

    strcpy(students[1].name, "Алексей");
    students[1].year = 2022;
    students[1].average_score = 3.5;
    students[1].gender = 1;
    students[1].courses = 3;
    students[1].leader = &students[0];

    strcpy(students[2].name, "Екатерина");
    students[2].year = 2021;
    students[2].average_score = 4.1;
    students[2].gender = 0;
    students[2].courses = 4;
    students[2].leader = &students[0];

    // Выводим адрес массива и размер массива в байтах
    cout << "Информация о массиве:" << endl;
    cout << "Адрес массива: " << &students << endl;
    cout << "Размер массива: " << sizeof(students) << " байт" << endl << endl;

    // Выводим номер, адрес и размер структуры студента 
    cout << "Информация об элементах массива:" << endl;
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        cout << "Студент " << i << ":" << endl;
        cout << "Адрес: " << &students[i] << endl;
        cout << "Размер: " << sizeof(Student) << " байт" << endl << endl;
    }

    cout << "Данные о полях других студентов:" << endl;

    // Выводим смещение поля имени относительно начала структуры
    cout << "Имя:" << endl;
    cout << "  Адрес: " << static_cast<void*>(students[1].name) << endl;
    cout << "  Смещение: " << offsetof(Student, name) << endl;
    cout << "  Размер: " << sizeof(students[1].name) << " байт" << endl;
    cout << "  Шестнацатеричный формат: ";
    students[1].print_hex(students[1].name, sizeof(students[1].name));
    cout << endl << "  Двоичный формат: ";
    students[1].print_binary(students[1].name, sizeof(students[1].name));
    cout << endl << endl;

    // Выводим адрес, смещение, размер поля года
    cout << "Год:" << endl;
    cout << "  Адрес: " << &students[1].year << endl;
    cout << "  Смещение: " << offsetof(Student, year) << endl;
    cout << "  Размер: " << sizeof(students[1].year) << " байт" << endl;
    cout << "  Шестнацатеричный формат: ";
    students[1].print_hex(&students[1].year, sizeof(students[1].year));
    cout << endl << "  Двоичный формат: ";
    students[1].print_binary(&students[1].year, sizeof(students[1].year));
    cout << endl << endl;

    // Выводим смещение и размер поля успеваемости
    cout << "Успеваемость:" << endl;
    cout << "  Адрес: " << &students[1].average_score << endl;
    cout << "  Смещение: " << offsetof(Student, average_score) << endl;
    cout << "  Размер: " << sizeof(students[1].average_score) << " байт" << endl;
    cout << "  Шестнацатеричный формат: ";
    students[1].print_hex(&students[1].average_score, sizeof(students[1].average_score));
    cout << endl << "  Двоичный формат: ";
    students[1].print_binary(&students[1].average_score, sizeof(students[1].average_score));
    cout << endl << endl;

    // Выводим адрес, смещение, размер указателя на старосту
    cout << "Староста:" << endl;
    cout << "  Адрес: " << &students[1].leader << endl;
    cout << "  Смещение: " << offsetof(Student, leader) << endl;
    cout << "  Размер: " << sizeof(students[1].leader) << " байт" << endl;
    cout << "  Шестнацатеричный формат: ";
    students[1].print_hex(&students[1].leader, sizeof(students[1].leader));
    cout << endl << "  Двоичный формат: ";
    students[1].print_binary(&students[1].leader, sizeof(students[1].leader));
    cout << endl << endl;

    // все элементы массива в шестнадцатеричном виде с указанием соответствия блоков байт полям структур
    cout << "Шестнадцатеричное представление структур:" << endl;
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        cout << "Студент " << i << (students[i].leader == nullptr ? " (не староста)" : " (староста, лидер - ")
            << (students[i].leader == nullptr ? "нет лидера" : students[i].leader->name) << ")" << endl;
        cout << "  Все поля: ";
        students[i].print_hex(&students[i], sizeof(Student));
        cout << endl;
        cout << "  Имя: ";
        students[i].print_hex(students[i].name, sizeof(students[i].name));
        cout << endl;
        cout << "  Год: ";
        students[i].print_hex(&students[i].year, sizeof(students[i].year));
        cout << endl;
        cout << "  Успеваемость: ";
        students[i].print_hex(&students[i].average_score, sizeof(students[i].average_score));
        cout << endl;

        uint8_t bit_fields = (students[i].gender << 7) | students[i].courses;
        cout << "  Пол и количество курсов (как байт: старший бит - пол, младшие биты - количество курсов): ";
        students[i].print_hex(&bit_fields, sizeof(bit_fields));

        cout << "  Староста: ";
        students[i].print_hex(&students[i].leader, sizeof(students[i].leader));
        cout << endl << endl;
    }

    return 0;
}