diff --git a/readme_lr4.md b/readme_lr4.md
new file mode 100644
index 0000000..1cf104e
--- /dev/null
+++ b/readme_lr4.md
@@ -0,0 +1,487 @@
+## Лабораторная работа № 4
+#### 1. Представление данных в памяти
+
+Начнем с реализации функции `nibble_to_hex()` и тестов для нее. После этого мы создадим функцию `print_in_hex()` с использованием `nibble_to_hex()`.
+
+```
+#include
+#include
+
+using namespace std;
+
+// Функция для представления nibble (4 бит) в шестнадцатеричной системе
+char nibble_to_hex(uint8_t i) {
+ // Массив цифр в шестнадцатеричной системе
+ char digits[] = "0123456789abcdef";
+
+ // Проверка на корректность аргумента
+ assert(0x0 <= i && i <= 0xf);
+
+ // Возвращаем символ для nibble из массива digits
+ return digits[i];
+}
+```
+Напишем реализацию функции `print_in_hex()` для печати одного байта в шестнадцатеричной и двоичной форме:
+```
+// Функция для печати одного байта в шестнадцатеричной и двоичной форме
+void print_in_hex(uint8_t byte) {
+ // Печать в шестнадцатеричной форме
+ cout << "Hex: " << nibble_to_hex(byte >> 4) << nibble_to_hex(byte & 0xf) << endl;
+
+ // Печать в двоичной форме
+ cout << "Binary: ";
+ for (int i = 7; i >= 0; --i) {
+ cout << ((byte >> i) & 1);
+ }
+ cout << std::endl;
+}
+```
+Итак, выполним проверку работы `nibble_to_hex()`, добавим в программу функцию-тест, вызываемую в начале main():
+```
+int main() {
+
+ // Тестирование функции nibble_to_hex
+
+ assert(nibble_to_hex(0x0) == '0');
+ assert(nibble_to_hex(0x1) == '1');
+ assert(nibble_to_hex(0x2) == '2');
+ assert(nibble_to_hex(0x3) == '3');
+ assert(nibble_to_hex(0x4) == '4');
+ assert(nibble_to_hex(0x5) == '5');
+ assert(nibble_to_hex(0x6) == '6');
+ assert(nibble_to_hex(0x7) == '7');
+ assert(nibble_to_hex(0x8) == '8');
+ assert(nibble_to_hex(0x9) == '9');
+ assert(nibble_to_hex(0xa) == 'a');
+ assert(nibble_to_hex(0xb) == 'b');
+ assert(nibble_to_hex(0xc) == 'c');
+ assert(nibble_to_hex(0xd) == 'd');
+ assert(nibble_to_hex(0xe) == 'e');
+ assert(nibble_to_hex(0xf) == 'f');
+```
+Также проверку можно выполнить в цикле чтобы код не был таким громоздким:
+```
+for (int i = 0; i <= 0xf; ++i) {
+ assert(nibble_to_hex(i) == nibble_to_hex(i));
+ }
+```
+Теперь напечатаем байт в шестнадцатеричной и двоичной форме:<>br
+```
+using namespace std;
+
+// Функция для печати одного байта в шестнадцатеричной и двоичной форме
+void print_in_hex(uint8_t byte) {
+
+ // Печать в шестнадцатеричной форме
+ cout << "Hex: " << nibble_to_hex(byte >> 4) << nibble_to_hex(byte & 0xf) << endl;
+
+ // Печать в двоичной форме
+ cout << "Binary: ";
+ for (int i = 7; i >= 0; --i) {
+ cout << ((byte >> i) & 1);
+ }
+ cout << endl;
+}
+```
+Теперь заключим преобразование типов в функцию `const uint8_t* as_bytes(const void* data)`:
+```
+// Функция для преобразования типов
+const uint8_t* as_bytes(const void* data) {
+ return reinterpret_cast(data);
+}
+```
+Также напишем функцию для печати массива байтов:
+```
+// Функция для печати массива байтов
+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]);
+
+ // Для удобства чтения: пробелы между байтами, по 16 байт на строку.
+ if ((i + 1) % 16 == 0) {
+ cout << '\n';
+ } else {
+ cout << ' ';
+ }
+ }
+ cout << endl;
+}
+```
+Теперь функция `as_bytes` принимает указатель на данные и возвращает указатель на байты этих данных, используя `reinterpret_cast`. Пример использования данной функции добавлен в `main()`, где мы создаем переменные u8, u16 и u32, присваиваем им значение 0x42, а затем выводим их байтовое представление, используя функцию `print_in_hex`:
+```
+int main() {
+ uint8_t u8 = 0x42;
+ uint16_t u16 = 0x42;
+ uint32_t u32 = 0x42;
+
+ cout << "u8 bytes: ";
+ print_in_hex(&u8, sizeof(u8));
+ cout << '\n';
+
+ cout << "u16 bytes: ";
+ print_in_hex(&u16, sizeof(u16));
+ cout << '\n';
+
+ cout << "u32 bytes: ";
+ print_in_hex(&u32, sizeof(u32));
+ cout << '\n';
+
+ return 0;
+}
+```
+Добавим функцию `bit_digit` для проверки битов переменных u8, u16, и u32, и их вывода в двоичной системе. Обновим функцию `print_in_binary`. Теперь функция `print_in_binary` использует цикл для вывода битов переменных `u8`, `u16`, и `u32` в двоичной системе.
+
+
+```
+using namespace std;
+
+// Функция для проверки битов и вывода их в двоичной системе
+char bit_digit(uint8_t byte, uint8_t bit) {
+ if (byte & (0x1 << bit)) {
+ return '1';
+ }
+ return '0';
+}
+
+// Функция для печати байта в двоичной системе
+void print_in_binary(uint8_t byte) {
+ for (uint8_t bit = 7; bit > 0; bit--) {
+ cout << bit_digit(byte, bit);
+ }
+}
+
+int main() {
+ uint8_t u8 = 0x42;
+ uint16_t u16 = 0x42;
+ uint32_t u32 = 0x42;
+
+ cout << "u8 bytes: ";
+ print_in_hex(&u8, sizeof(u8));
+
+ cout << "\nu8 binary: ";
+ print_in_binary(u8);
+ cout << '\n';
+
+ cout << "\nu16 bytes: ";
+ print_in_hex(&u16, sizeof(u16));
+
+ cout << "\nu16 binary: ";
+ print_in_binary(u16);
+ cout << '\n';
+
+ cout << "\nu32 bytes: ";
+ print_in_hex(&u32, sizeof(u32));
+
+ cout << "\nu32 binary: ";
+ print_in_binary(u32);
+ cout << '\n';
+
+ return 0;
+}
+```
+Переведем в двоичное представление и напечатаем числа из лекционного слайда про двоичные операции (исходные два числа и результаты всех действий).
+```
+int main() {
+ // Два числа для примера
+ uint8_t num1 = 0b11011011; // 219 в десятичной системе
+ uint8_t num2 = 0b00101101; // 45 в десятичной системе
+
+ // Вывод двоичного представления чисел
+ cout << "num1 в двоичной системе: ";
+ print_in_binary(num1);
+ cout << " (" << static_cast(num1) << " в десятичной системе)\n";
+
+ cout << "num2 в двоичной системе: ";
+ print_in_binary(num2);
+ cout << " (" << static_cast(num2) << " в десятичной системе)\n";
+
+ return 0;
+}
+```
+Напишем функцию `print_in_binary` для вывода массива байтов в двоичной системе по аналогии с `print_in_hex()`:
+```
+using namespace std;
+
+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]);
+
+ // Для удобства чтения: пробелы между байтами, по 4 байта на строку.
+ if ((i + 1) % 4 == 0) {
+ cout << '\n';
+ } else {
+ cout << ' ';
+ }
+ }
+ cout << endl;
+}
+
+int main() {
+ // Примеры чисел для тестирования
+ uint32_t u32 = 0x42424242; // 4,294,967,042 в десятичной системе
+ uint16_t u16 = 0x4242; // 16,642 в десятичной системе
+
+ cout << "u32 в двоичной системе:\n";
+ print_in_binary(&u32, sizeof(u32));
+
+ cout << "\nu16 в двоичной системе:\n";
+ print_in_binary(&u16, sizeof(u16));
+
+ return 0;
+}
+```
+Cоздаем два числа (`u32` и `u16`), переводим их в двоичное представление, и затем используем функцию `print_in_binary` для вывода байтов в двоичной системе.
+
+#### 2. Битовый калькулятор.
+Напишем программу-калькулятор для побитовых операций.
+```
+#include
+#include
+#include
+
+using namespace std;
+
+// Функция для проверки битов и вывода их в двоичной системе
+char bit_digit(uint16_t num, uint8_t bit) {
+ return (num & (0x1 << bit)) ? '1' : '0';
+}
+
+// Функция для печати числа в двоичной системе
+void print_in_binary(uint16_t num) {
+ for (int8_t bit = 15; bit >= 0; --bit) {
+ cout << bit_digit(num, bit);
+ }
+}
+
+int main() {
+ uint16_t operand1, operand2, result;
+ char operation;
+
+ // Ввод первого операнда, оператора и второго операнда
+ cout << "Введите первый операнд (в шестнадцатеричной форме): ";
+ cin >> hex >> operand1;
+
+ cout << "Введите оператор (&, | или ^): ";
+ cin >> operation;
+
+ cout << "Введите второй операнд (в шестнадцатеричной форме): ";
+ cin >> std::hex >> operand2;
+
+ // Выполнение операции в зависимости от введенного оператора
+ switch (operation) {
+ case '&':
+ result = operand1 & operand2;
+ break;
+ case '|':
+ result = operand1 | operand2;
+ break;
+ case '^':
+ result = operand1 ^ operand2;
+ break;
+ default:
+ std::cerr << "Неверный оператор. Допустимые операторы: &, |, ^.\n";
+ return 1;
+ }
+
+ // Вывод результата в шестнадцатеричной и двоичной форме
+ cout << hex << setw(4) << setfill('0') << operand1 << ' ' << operation << ' '
+ << setw(4) << setfill('0') << operand2 << " = " << setw(4) << setfill('0') << result
+ << '\n';
+
+ cout << setw(16) << setfill(' ') << left << "в двоичной системе: ";
+ print_in_binary(operand1);
+ cout << ' ' << operation << ' ';
+ print_in_binary(operand2);
+ cout << " = ";
+ print_in_binary(result);
+ cout << '\n';
+
+ return 0;
+}
+```
+Тут программа предлагает пользователю ввести два операнда и оператор (`&`, `|` или `^`). Затем он выполняет выбранную операцию и выводит результат в шестнадцатеричной и двоичной форме.
+
+#### 3. Исследование представления и размещения данных в памяти
+
+
+
+```
+#include
+#include
+#include
+#include
+
+using namespace std;
+
+struct Student {
+ char name[17];
+ uint16_t admissionYear;
+ float averageGrade;
+ bool isMale : 1;
+ uint8_t completedCourses;
+ Student* groupLeader;
+};
+
+int main() {
+ const int numberOfStudents = 3;
+ Student students[numberOfStudents];
+
+ students[0].admissionYear = 2023;
+ students[0].averageGrade = 4.5;
+ students[0].isMale = true;
+ students[0].completedCourses = 5;
+ students[0].groupLeader = nullptr;
+
+ students[1].admissionYear = 2022;
+ students[1].averageGrade = 3.8;
+ students[1].isMale = false;
+ students[1].completedCourses = 6;
+ students[1].groupLeader = &students[0];
+
+ students[2].admissionYear = 2021;
+ students[2].averageGrade = 3.2;
+ students[2].isMale = true;
+ students[2].completedCourses = 7;
+ students[2].groupLeader = nullptr;
+
+ for (int i = 0; i < numberOfStudents; ++i) {
+ cout << "\nИнформация о студенте " << i + 1 << ":\n";
+ cout << "Адрес поля admissionYear: " << static_cast(&students[i].admissionYear) << ", Смещение: "
+ << offsetof(Student, admissionYear) << ", Размер: " << sizeof(students[i].admissionYear) << " байт, "
+ << "Шестнадцатеричное: " << hex << students[i].admissionYear << ", Двоичное: "
+ << bitset<16>(students[i].admissionYear) << '\n';
+
+ cout << "Адрес поля averageGrade: " << static_cast(&students[i].averageGrade) << ", Смещение: "
+ << offsetof(Student, averageGrade) << ", Размер: " << sizeof(students[i].averageGrade) << " байт, "
+ << "Значение: " << students[i].averageGrade << '\n';
+
+ cout << "Адрес и битовое поле isMale: " << static_cast(&students[i].isMale) << ", Смещение: "
+ << offsetof(Student, isMale) << ", Размер: " << sizeof(students[i].isMale) << " бит, "
+ << "Значение: " << (students[i].isMale ? "мужской" : "женский") << '\n';
+
+ cout << "Адрес поля completedCourses: " << static_cast(&students[i].completedCourses) << ", Смещение: "
+ << offsetof(Student, completedCourses) << ", Размер: " << sizeof(students[i].completedCourses) << " байт, "
+ << "Значение: " << static_cast(students[i].completedCourses) << '\n';
+
+ cout << "Адрес поля groupLeader: " << static_cast(&students[i].groupLeader) << ", Смещение: "
+ << offsetof(Student, groupLeader) << ", Размер: " << sizeof(students[i].groupLeader) << " байт, "
+ << "Шестнадцатеричное: " << hex << reinterpret_cast(students[i].groupLeader) << '\n';
+
+ // Выводим представление структуры в памяти
+ cout << "Представление в памяти (в шестнадцатеричной системе):\n";
+ const uint8_t* bytes = reinterpret_cast(&students[i]);
+ for (size_t j = 0; j < sizeof(Student); ++j) {
+ cout << hex << setfill('0') << setw(2) << static_cast(bytes[j]) << ' ';
+ }
+ cout << '\n';
+ }
+
+ return 0;
+}
+```
+Тут мы создаем структуру `Student`, представляющую информацию о студенте, и инициализирует массив из трех студентов. Затем он выводит различные характеристики каждого студента, такие как адреса и размеры полей, значение полей, а также представление каждой структуры в памяти в шестнадцатеричном виде. Кроме того, он учитывает битовое поле `isMale` и выводит его адрес, смещение, размер и значение.
+
+#### 4. Работа со строками C
+
+```
+#include
+#include
+#include
+#include
+
+const int MAX_FILENAME_LENGTH = 256;
+const int MAX_INPUT_STRING_LENGTH = 256;
+
+bool isValidFilename(const char* filename) {
+ // Проверка наличия запрещенных символов
+ const char* forbiddenChars = "*\"<>?|";
+ if (strpbrk(filename, forbiddenChars) != nullptr) {
+ return false;
+ }
+
+ // Проверка наличия двоеточия
+ const char* colonPosition = strchr(filename, ':');
+ if (colonPosition != nullptr) {
+ if (colonPosition == filename + 1 && isalpha(filename[0])) {
+ // Проверка двоеточия только вторым символом
+ const char* backslashPosition = strchr(colonPosition + 1, '\\');
+ if (backslashPosition == nullptr) {
+ return false;
+ }
+ } else {
+ return false;
+ }
+ }
+
+ // Проверка расширения файла
+ const char* extension = strrchr(filename, '.');
+ if (extension != nullptr) {
+ if (strcmp(extension, ".txt") != 0 && strcmp(extension, ".TXT") != 0) {
+ return false;
+ }
+ }
+
+ return true;
+}
+
+int main() {
+ // Запрос имени файла
+ char filename[MAX_FILENAME_LENGTH];
+ std::cout << "Введите имя файла: ";
+ std::cin.getline(filename, MAX_FILENAME_LENGTH);
+
+ // Проверка корректности имени файла
+ if (!isValidFilename(filename)) {
+ std::cerr << "Некорректное имя файла.\n";
+ return 1;
+ }
+
+ // Добавление расширения .txt, если его нет
+ if (strrchr(filename, '.') == nullptr) {
+ strcat(filename, ".txt");
+ }
+
+ // Открытие файла
+ std::ifstream file(filename, std::ios::binary);
+ if (!file.is_open()) {
+ std::cerr << "Ошибка открытия файла.\n";
+ return 1;
+ }
+
+ // Определение размера файла
+ file.seekg(0, std::ios::end);
+ std::streampos fileSize = file.tellg();
+ file.seekg(0, std::ios::beg);
+
+ // Выделение памяти под содержимое файла
+ char* fileContent = new char[fileSize];
+
+ // Чтение содержимого файла в память
+ file.read(fileContent, fileSize);
+ file.close();
+
+ // Запрос строки от пользователя
+ char inputString[MAX_INPUT_STRING_LENGTH];
+ std::cout << "Введите строку для поиска: ";
+ std::cin.getline(inputString, MAX_INPUT_STRING_LENGTH);
+
+ // Подсчет вхождений строки в файл
+ int occurrences = 0;
+ char* position = fileContent;
+ while ((position = strstr(position, inputString)) != nullptr) {
+ occurrences++;
+ position += strlen(inputString);
+ }
+
+ // Вывод результата
+ std::cout << "Число вхождений строки в файл: " << occurrences << std::endl;
+
+ // Освобождение выделенной памяти
+ delete[] fileContent;
+
+ return 0;
+}
+```
+Данный код выполняет все шаги, описанные в задании: запрос имени файла, проверка корректности имени, добавление расширения .txt, загрузка содержимого файла в память, запрос строки от пользователя, подсчет и вывод числа вхождений строки в файл, а затем освобождение памяти.
\ No newline at end of file