#include <iostream>
#include <bitset>

struct Student {
    char name[17]; //имя
    unsigned short int admissionYear; //год поступления
    float averageGrade; //средний балл
    bool gender : 1; //пол
    unsigned short int coursesPassed; //количество пройденных курсов
    Student* groupLeader; // указатель на старосту группы
};

int main() {
    setlocale(0, "ru-ru");

    // Создание трех студентов
    Student students[3];
    // Заполнение информации о студентах
    // Студент 1
    students[0].name[0] = 'A';
    students[0].name[1] = '\0';
    students[0].admissionYear = 2023;
    students[0].averageGrade = 4.2;
    students[0].gender = 1; // Мужской пол
    students[0].coursesPassed = 4;

    // Студент 2
    students[1].name[0] = 'B';
    students[1].name[1] = '\0';
    students[1].admissionYear = 2022;
    students[1].averageGrade = 4.5;
    students[1].gender = 0; // Женский пол
    students[1].coursesPassed = 5;

    // Староста группы (студент 3)
    students[2].name[0] = 'C';
    students[2].name[1] = '\0';
    students[2].admissionYear = 2022;
    students[2].averageGrade = 4.8;
    students[2].gender = 1; // Мужской пол
    students[2].coursesPassed = 6;
    students[2].groupLeader = nullptr; // Староста имеет нулевой указатель

    // Назначение старосты
    students[0].groupLeader = &students[2];
    students[1].groupLeader = &students[2];

    // Вывод информации о студентах
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        std::cout << "Студент " << i + 1 << ":\n";
        std::cout << "Имя: " << students[i].name << std::endl;
        std::cout << "Год поступления: " << students[i].admissionYear << std::endl;
        std::cout << "Средний балл: " << students[i].averageGrade << std::endl;
        std::cout << "Пол: " << (students[i].gender ? "Мужской" : "Женский") << std::endl;
        std::cout << "Количество пройденных курсов: " << students[i].coursesPassed << std::endl;
        if (students[i].groupLeader != nullptr) {
            std::cout << "Староста группы: " << students[i].groupLeader->name << std::endl;
        }
        else {
            std::cout << "Староста группы: Нет" << std::endl;
        }
        std::cout << std::endl;
    }

    // 1) Адрес и размер массива
    std::cout << "Адрес массива: " << &students << std::endl;
    std::cout << "Размер массива: " << sizeof(students) << " байт" << std::endl << std::endl;

    // 2) Адреса и размеры всех элементов массива
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        std::cout << "Адрес элементп " << i << ": " << &students[i] << std::endl;
        std::cout << "Размер элемента " << i << ": " << sizeof(students[i]) << " байт" << std::endl;
    }
    std::cout << std::endl;

    // 3) Для всех полей, кроме пола, одного из элементов массива
    std::cout << "Адреса полей, смещения, размеры, шестнадцатеричное и двоичное представление:" << std::endl;
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        std::cout << "Элемент " << i << ":" << std::endl;

        // Адреса, смещения, размеры и представления полей
        std::cout << "Адрес имени: " << reinterpret_cast<void*>(&students[i].name) << ", "
            << "Смещение: " << offsetof(Student, name) << ", "
            << "Размер: " << sizeof(students[i].name) << ", "
            << "Шестнадцатеричный: ";
        for (size_t j = 0; j < sizeof(students[i].name); ++j) {
            std::cout << std::hex << static_cast<int>(students[i].name[j]);
        }
        std::cout << ", Двоичный: ";
        for (size_t j = 0; j < sizeof(students[i].name); ++j) {
            std::cout << std::bitset<8>(students[i].name[j]) << " ";
        }
        std::cout << std::endl;

        // Повтор этого шаблона для остальных полей структуры
        std::cout << "Адрес года поступления: " << reinterpret_cast<void*>(&students[i].admissionYear) << ", "
            << "Смещение: " << offsetof(Student, admissionYear) << ", "
            << "Размер: " << sizeof(students[i].admissionYear) << ", "
            << "Шестнадцатеричный: " << std::hex << students[i].admissionYear << ", "
            << "Двоичный: " << std::bitset<sizeof(students[i].admissionYear) * 8>(students[i].admissionYear) << std::endl;

        std::cout << "Адрес среднего балла: " << reinterpret_cast<void*>(&students[i].averageGrade) << ", "
            << "Смещение: " << offsetof(Student, averageGrade) << ", "
            << "Размер: " << sizeof(students[i].averageGrade) << ", "
            << "Шестнадцатеричный: " << std::hex << students[i].averageGrade << ", "
            << "Двоичный: " << std::bitset<sizeof(students[i].averageGrade) * 8>(students[i].averageGrade) << std::endl;


        std::cout << "Адрес количества пройденных курсов: " << reinterpret_cast<void*>(&students[i].coursesPassed) << ", "
            << "Смещение: " << offsetof(Student, coursesPassed) << ", "
            << "Размер: " << sizeof(students[i].coursesPassed) << ", "
            << "Шестнадцатеричный: " << std::hex << students[i].coursesPassed << ", "
            << "Двоичный: " << std::bitset<sizeof(students[i].coursesPassed) * 8>(students[i].coursesPassed) << std::endl;

        // для указателя на старосту группы адрес и размер указателя будут различными на разных платформах,
        // но можно также вывести его адрес и размер для полноты картины.
        std::cout << "Адрес старосты: " << reinterpret_cast<void*>(&students[i].groupLeader) << ", "
            << "Смещение: " << offsetof(Student, groupLeader) << ", "
            << "Размер: " << sizeof(students[i].groupLeader) << std::endl;

        std::cout << std::endl;
    }

    // 4) Все элементы массива в шестнадцатеричном виде с указанием соответствия блоков байт полям структур
    std::cout << "Шестнадцатеричное представление всех элементов:" << std::endl;
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        std::cout << "Элемент " << i << ": ";
        unsigned char* ptr = reinterpret_cast<unsigned char*>(&students[i]);
        for (size_t j = 0; j < sizeof(students[i]); ++j) {
            std::cout << std::hex << static_cast<int>(ptr[j]) << " ";
        }
        std::cout << std::endl;
    }

    return 0;

}