Manfaat Program Bahasa C++


Bahasa C++
OLEH: VASKO EDO MINTER GULTOM


Latar Belakang C++
1
Bahasa C++ diciptakan oleh Bjarne Stroustrup di AT&T Bell Laboratories pada awal 1980an
sebagai pengembangan dari bahasa C. Pada mulanya bahasa ini dikenal sebagai ”C with
Classes” (nama C++ digunakan sejak 1983, setelah diusulkan oleh Rick Mascitti). Pada
tahun 1985 bahasa ini mulai disebarluaskan oleh AT&T dengan mengeluarkan perangkat
lunak cfront yang berfungsi sebagai C++ translator (cfront menerima masukan program
bahasa C++ dan menghasilkan kode bahasa C).
Perancangan bahasa C++ didasarkan pada bahasa C, Simula67, Algol68, dan Ada. Se-
bagai contoh, konsep “class” diambil dari bahasa Simula67, konsep operator overloading dan
kemungkinan penempatan deklarasi di antara instruksi diambil dari bahasa Algol68, konsep
template dan exception diambil dari bahasa Ada.
Bahasa C++ memperluas kemampuan bahasa C dalam beberapa hal yaitu: (1) mem-
berikan dukungan untuk menciptakan dan memanfaatkan abstraksi data, (2) memberikan
dukungan untuk object-oriented programming, dan (3) memperbaiki beberapa kemampuan
yang sudah ada pada bahasa C.
Upaya pembakuan terhadap bahasa C++ sudah dilakukan sejak beberapa tahun terakhir
dan pada bulan Oktober/November 1998, ANSI telah mengeluarkan standard untuk bahasa
C++.
Beberapa buku yang dianggap sebagai acuan baku bagi penulis program C++ tercantum
pada daftar pustaka.
Perbandingan C++ dengan C
2
2.1     Komentar
Komentar di dalam C++ dapat juga dituliskan setelah simbol //. Jika komentar yang
dituliskan di antara /* dan */ bersifat block-oriented, komentar yang dituliskan setelah
tanda // bersifat line-oriented.
2.2     Masukan dan Keluaran
Dalam bahasa C, penulis program biasanya menggunakan perintah scanf() atau printf()
untuk keperluan operasi keluaran/masukan dari stream. Bahasa C++ memiliki operasi ma-
4
sukan/keluaran melalui objek cin, cout, dan cerr sebagai pasangan dari stdin, stdout,
dan stderr.
Contoh 2.1 Stream dalam C dan C++
#include <stdio.h>                              #include <stream.h>
main() {                                        main() {
printf (“Hello world!\n”);                    cout << “Hello world!” << endl;
}                                               }
2.3      Deklarasi variable
Selain di awal blok, variable/objek dapat dideklarasikan/ didefinisikan di antara instruksi.1
Dalam bahasa C, deklarasi variabel harus selalu dilakukan di luar atau di awal blok.
void main()
{
int x = 1;      // contoh baris komentar pertama
// contoh baris komentar kedua
printf(“x = %d\n”,x);
float r;      // didefinisikan di antara instruksi
r = 5.0;
}
2.4      Perubahan Tipe
Perubahan tipe (typecasting) dalam C++ dapat dipandang sebagai pemanggilan fungsi de-
ngan nama tipe yang digunakan dalam casting.
int a;
float r = 2.5;
a = (int) r;
a = int (r);        // dalam \C++: dianggap fungsi dengan nama ’int’
1
Dalam catatan kuliah ini, contoh-contoh program kadangkala dituliskan tanpa komentar seperti untuk
menyatakan bagian /* kamus */, /* algoritma */ atau keterangan lainnya, dengan maksud agar contoh
dapat disajikan dalam bentuk yang singkat dan perhatian pembaca dapat tertuju pada hal yang sedang
menjadi topik pembicaraan.
5
2.5      Reference
Dalam hal pengelolaan variabel dan parameter, C++ juga menyediakan reference variable,
dan call by reference. Reference ke suatu variabel adalah nama alias terhadap variabel
tersebut. Reference berbeda dengan pointer. Jika sudah digunakan untuk mengacu suatu
objek/variabel, reference tidak dapat direset untuk mengacu objek/variabel lain. Fasilitas
ini dapat dimanfaatkan untuk memberikan alias terhadap suatu variabel yang mempunyai
nama yang panjang (misalnya karena berada dalam struktur yang berlapis-lapis).
int x = 5;
int &xr = x;         // xr mengacu pada x
xr++;                // xr merupakan alias dari x
Penggunaan reference yang lain adalah untuk call by reference dan return value dari
sebuah fungsi. Dengan demikian, dalam bahasa C++ simbol & digunakan dengan dua makna,
yaitu sebagai address-of dan reference2 . Setiap pendefinisian variabel referensi harus selalu
diinisialisasi oleh variabel lain. Dalam contoh di atas, variabel xr tidak berisi alamat dari
x, seperti halnya pada
int *py;
int &yr; // error (tidak diinisialisasi)
int y;
py = &y; // py akan berisi alamat dari y
Pada fungsi swap() dalam Contoh 2.2, parameter formal dideklarasikan sebagai reference.
2.6      Function Overloading
Nama fungsi yang sama dapat dideklarasikan dengan function signature yang berbeda. Fasi-
litas ini sering disebut sebagai function name overloading. Function signature adalah jumlah
dan tipe parameter formal sebuah fungsi. Contoh 2.2 menunjukkan fungsi swap() yang
mengalami overloading.
Dalam C++, pemanggilan fungsi tidak hanya ditentukan oleh nama fungsi, tetapi juga
oleh jenis dan banyaknya parameter aktual. Fasilitas yang berkaitan dengan fungsi yang ada
di C++ lainnya adalah template function, operator function, inline function.
2.7      Nilai default parameter formal
Dalam C++ parameter formal dapat diberi nilai default. Dalam Contoh 2.3 ditunjukkan
fungsi MoveWindow() yang memiliki 3 parameter formal, dua di antaranya diberi nilai de-
fault. Pemanggilan MoveWindow() (seperti pada baris 13 dan 14) dapat dilakukan dengan
memberikan satu, dua, atau tiga parameter aktual.
2
Perhatikanlah bahwa keduanya dituliskan dengan cara yang berbeda
6
Contoh 2.2 Function overloading
1   void swap(int &x, int &y) { /* swap integer */
2      int tmp;
3
4      tmp = x;
5      x = y;
6      y = tmp;
7   }
8
9   void swap(float &x, float &y) {      /* swap float */
10      float tmp;
11
12      tmp = x;
13      x = y;
14      y = tmp;
15   }
16
17   void main() {
18      int x=5, y=10;
19      float v=5.3, w=4.2;
20
21      swap(x,y);     // otomatis memanggil swap integer
22      swap(v,w);     // memanggil swap float
23   }
Contoh 2.3 Fungsi dengan parameter formal default
1   // prototype dari MoveWindow
2   void MoveWindow(int, int = 10, int = 5);
3
4   // pedefinisian dilakukan tanpa nilai inisialisasi
5   // karena sudah dituliskan pada prototype/deklarasi
6   void MoveWindow (int wid, int dx, int dy) {
7      // …
8   }
9
10   main() {
11      int id;
12
13      MoveWindow (id);         // identik dengan MoveWindow (id, 10, 5);
14      MoveWindow (id,18);      // identik dengan MoveWindow (id, 18, 5);
15   }
7
2.8     Operator-operator Baru
C++ juga mendefinisikan beberapa operator baru seperti global scope (unary ::), class scope
(binary ::), new, delete, member pointer selectors (->*, .*) dan kata kunci baru seperti:
class, private, operator, dsb.
Operator scope digunakan untuk menegaskan ruang lingkup dari sebuah nama. Pada
Contoh 2.4 ditunjukkan beberapa cara menggunakan operator ini di dalam fungsi Print().
Contoh 2.4 Pemanfaatan scope
1     int x;
2     class List
3     {
4          int x;
5          List *next;
6        public:
7          void Print()
8          {
9              int x;
10
11              x = 5;         // local (baris 9)
12              List::x = 10;  // anggota data (baris 4)
13              ::x = 23;      // global (baris 1)
14          }
15     };
2.9     Tag name
Nama kelas atau enumerasi (tag name) adalah nama tipe (baru)
enum TOption {OP_READ, OP_WRITE, OP_CREATE};
TOption file_op; // dalam \C++: ‘TOption’ otomatis menjadi nama tipe
enum TOption file_op; // dalam C
2.10     Anonymous union
Nama tag sebuah union dapat dihilangkan.
struct Ident {
char *nama;
char type;
union /* tanpa tagname */ {      /* anonymous union */
char    *str_value;
8
int       int_val;
};
};
struct Ident r;
r.int_val = 0;
2.11    Kompatibilitas antara C++ dan C
Program yang dituliskan dalam bahasa C seharusnya dapat dikompilasi oleh kompilator
C++. Namun demikian, ada beberapa hal yang harus diperhatikan
• Program tidak dapat menggunakan kata kunci dari C++ sebagai nama identifier
• Dalam C++ deklarasi fungsi ”f()” berarti bahwa, f tidak memiliki parameter formal
satupun, dalam C ini berarti bahwa f dapat menerima parameter dari jenis apapun
• Dalam C++, tipe dari konstanta karakter adalah char, sedangkan dalam C, tipe terse-
but adalah int. Akibatnya sizeof(‘a’) memberikan nilai 1 di C++ dan 4 di C pada
mesin yang memiliki representasi integer 4 byte.
• Setiap fungsi harus dideklarasikan (harus memiliki prototype)
• Fungsi yang bukan bertipe void, harus memiliki instruksi return
• Penanganan inisialisasi array karakter:
char ch[3] = “\C++”;       /* C: OK, \C++: error */
char ch[] = “\C++”;        /* OK untuk C dan \C++ */
2.12    Saran untuk C programmers
• Hindarilah penggunaan (#define) dalam program C++ seperti untuk mendefinisikan
konstanta seperti pada
#define MAXBUFF 1500
Gunakanlah const untuk mendefinisikan konstanta
• Gunakan inline untuk menghindari function-calling overhead
• Deklarasikan setiap fungsi (procedure) dan spesifikasikan semua tipe parameter for-
malnya
• Jangan gunakan malloc() maupun free(). Sebagi gantinya, gunakanlah new dan
delete. Kedua operator baru ini tidak hanya sekedar mengalokasikan memori mela-
inkan juga secara otomatis melibatkan constructor dan destructor.
• Union pada umumnya tidak memerlukan tag name, gunakanlah anonymous union
9
3     Class
Konsep kelas dalam C++ ditujukan untuk menciptakan tipe data baru. Sebuah tipe terdiri
dari kumpulan bit yang merepresentasikan nilai abstrak dari instansiasi tipe tersebut serta
kumpulan operasi terhadap tipe tersebut. Sebagai contoh int adalah sebuah tipe karena
memiliki representasi bit dan kumpulan operasi seperti “penambahan dua variabel bertipe
int”, “perkalian dua variabel bertipe int”, dsb.
Dengan cara yang sama, sebuah kelas juga menyediakan sekumpulan operasi (biasanya
public) dan sekumpulan data bit (biasanya non-public) yang menyatakan nilai abstrak objek
dari kelas tersebut.
Hubungan antara kelas dengan objek dapat dinyatakan dengan analogi berikut:
class vs. object = type vs. variable
Pendeklarasian kelas (terutama fungsi anggotanya) menentukan perilaku objek dalam
operasi penciptaan, pemanipulasian, pemusnahan objek dari kelas tersebut. Dalam pemro-
graman dengan bahasa yang berorientasi objek dapat dilihat adanya peran perancang kelas
dan pengguna kelas. Perancang kelas menentukan representasi internal objek yang berasal
kelas yang dirancangnya.
Pendeklarasian kelas dilakukan seperti pendefinisian sebuah struktur namun dengan
mengganti kata kunci struct dengan class. Kata kunci class dalam C++ dapat dipan-
dang sebagai perluasan dari kata kunci struct, hanya perbedaannya nama kelas (tag-name)
dalam C++ sekaligus merupakan tipe baru.
Contoh 3.1 Sebuah struct yang memiliki prosedur/fungsi
1     struct Stack { // nama tag “Stack” sekaligus menjadi tipe baru
2         /*******************
3          * function member *
4          *******************/
5         void Pop(int&);
6         void Push (int);
7         int isEmpty();
8         // … definisi fungsi lainnya
9
10         /***************
11          * data member *
12          ***************/
13         int topStack;
14         int *data;
15         // … definisi data lainnya
16     };
Sebuah kelas memiliki satu atau lebih member (analog dengan field pada struct). Ada
dua jenis member:
10
• Data member, yang merupakan representasi internal dari kelas
• Function member, kumpulan operasi (service/method) yang dapat diterapkan terhadap
objek, seringkali disebut juga sebagai class interface
Setiap field yang dimiliki sebuah struct dapat secara bebas diakses dari luar struktur
tersebut. Hal ini berbeda dibandingkan dengan pengaksesan terhadap anggota kelas. Hak
akses dunia luar terhadap anggota (data dan fungsi) diatur melalui tiga kata kunci private,
public, dan protected. Setiap fungsi anggota kelas selalu dapat mengakses data dan fungsi
anggota kelas tersebut (dimanapun data tersebut dideklarasikan: private, public, protected).
Sedangkan fungsi bukan anggota kelas hanya dapat mengakses anggota yang berada di bagian
public. Hak akses terhadap fungsi dan data anggota kelas dinyatakan dalam Tabel 1.
Wilayah member di deklarasikan                                    Makna
dapat diakses oleh fungsi di luar kelas (fungsi bukan
public
anggota kelas tersebut) dengan menggunakan operator
selektor (. atau ->)
hanya dapat diakses oleh fungsi anggota kelas tersebut
private
hanya dapat diakses oleh fungsi anggota kelas tersebut
protected
dan fungsi-fungi anggota kelas turunan
Tabel 1: Pengaturan hak akses melalui public, private, dan protected.
Dalam deklarasi “kelas” Stack pada Contoh 3.1, semua anggota bersifat public, karena
hal ini sesuai dengan sifat sebuah struct. Namun jika, kata kunci “struct” diganti menjadi
“class”, maka semua anggota otomatis bersifat private.
Dalam contoh tersebut, fungsi-fungsi anggota Pop(), Push(), dsb hanya dideklarasikan
namun belum didefinisikan. Pendefinisian anggota fungsi dapat dilakukan dengan dua cara:
• Di dalam class body, otomatis menjadi inline function
• Di luar class body, nama fungsi harus didahului oleh class scope
3
Contoh 3.2 menyajikan deklarasi kelas Stack dengan menggunakan kata kunci class
3
Dalam implementasi yang sebenarnya, kelas Stack selayaknya memiliki fungsi layanan untuk mengetahui
apakah stack penuh atau tidak. Layanan ini misalnya dapat diimplementasikan sebagai fungsi dengan
prototype int isFull();
11
Contoh 3.2 Deklarasi kelas Stack beserta fungsi anggota
1     class Stack {
2       public:
3        // function member
4        void Pop(int& );       // deklarasi (prototype)
5        void Push (int);       // deklarasi (prototype)
6        /*— pendefinisian di dalam class body —*/
7        int isEmpty() {
8            return topStack == 0;
9        }
10       private:
11
12        // data member
13        int topStack;      /* posisi yang akan diisi berikutnya */
14        int *data;
15     }; // PERHATIKAN TITIK KOMA !!!
16
17     // pendefinisian member function Pop di luar
18     // class body
19     void Stack::Pop(int& item) {
20        if (isEmpty()) {
21            // error message
22        }
23        else {
24            topStack–;
25            item = data [topStack];
26        }
27     } // TIDAK PERLU TITIK KOMA !!!
28
29     void Stack::Push (int item) {
30        if (isFull()) {
31            // error message
32        }
33        else {
34            data [topStack] = item;
35            topStack++;
36        }
37     }
3.1    Pointer implisit this
Setiap objek dari suatu kelas memiliki sendiri salinan anggota data dari kelas tersebut. Na-
mun, hanya ada satu salinan anggota fungsi untuk objek-objek dari kelas tersebut. Dengan
12
kata lain, jika ada dua objek dari suatu kelas yang memanggil salah satu fungsi anggota
kelas tersebut maka kedua objek akan menjalankan rangkaian instruksi yang terletak pada
lokasi memori yang sama, tetapi anggota data yang diakses oleh fungsi anggota tersebut
terletak pada dua lokasi memori yang berbeda.
Untuk menangani hal di atas, setiap function member secara implisit memperoleh argu-
men (parameter aktual) tersembunyi berupa pointer ke objek (implicit this pointer). Jika
pointer this ini akan digunakan di dalam fungsi anggota Push di atas, setiap pengaksesan
terhadap data anggota (maupun fungsi anggota) kelas Stack dapat diawali dengan ‘this->’.
1    void Stack::Push (int item) {
2        // . . .
3        this->data [this->topStack] = item;
4        this->topStack++;
5        // . . .
6    }
Dalam contoh berikut di atas, perhatikanlah bahwa parameter formal item tidak dapat
dituliskan sebagai this->item karena bukan merupakan anggota kelas Stack.
Pointer this merupakan sebuah rvalue sehingga ekspresi assignment terhadap this da-
lam contoh berikut tidak diijinkan:
this = …;     // ruas kanan diisi suatu ekpresi
Mengapa ada this pointer?
• Pointer implisit this untuk kelas X, dideklarasikan sebagai X* this, dan digunakan
untuk mengakses member di dalam kelas tersebut
• Pointer this dapat juga digunakan memberikan return value yang berjenis kelas ter-
sebut (misalnya fungsi operator). Hal ini dibahas lebih lanjut pada Bagian 4.
3.2     Objek dari Kelas
Pendeklarasian kelas tidak mengakibatkan alokasi memory untuk kelas tersebut. Memory
dialokasikan jika ada objek yang didefinisikan dengan tipe kelas tersebut. Dengan menggu-
nakan kelas Stack di atas, berikut ini beberapa contoh pendefinisian variabel (objek) yang
berasal dari kelas Stack di atas:
1    Stack  myStack;
2    Stack  OprStack [10];
3    Stack  * pts = new Stack;
4    Stack  ns = myStack; // definition & initialization
5
6        // inisialisasi di atas sama dengan instruksi berikut:
7        // ns.topStack = myStack.topstack
8        // ns.data = myStack.data
13
3.3     Pengaksesan public member
Anggota yang publik dapat diakses melalui objek seperti layaknya pengaksesan field pada se-
buah struct. Pengaksesan terhadap data member: jika berperan sebagai lvalue maka berarti
diacu alamatnya, dan jika berperan sebagai rvalue maka berarti diacu isinya. Pengaksesan
terhadap function member berarti pemanggilan terhadap fungsi tersebut.
1    int x;
2
3    // constructor Stack harus sudah menjamin inisialisasi stack
4    // dengan benar
5
6    myStack.Push (99);
7    OprStack[2].Pop(x);
8    pts->Push(x);
9
10    if (myStack.isEmpty()) {
11         printf (“Stack masih kosong . . . “);
12    }
3.4     Constructor, Destructor, dan Copy Constructor
Untuk tipe-tipe primitif (int, float, char, double, dsb.) kompilator mengetahui bagaimana
mengalokasikan, menginisialisasi, dan mendealokasikan kumpulan bit yang merepresentasik-
an tipe tersebut. Untuk tipe data yang lebih kompleks, proses ini mungkin harus dilakukan
sendiri oleh perancang kelas. Untuk keperluan tersebut, C++ menggunakan konsep constru-
ctor dan destructor. Untuk selanjutnya, dalam penulisan “ctor” akan digunakan untuk
menyatakan constructor dan “dtor” untuk menyatakan destructor.
Constructor (destructor) adalah fungsi anggota (khusus) yang secara otomatis dipanggil
pada saat penciptaan (pemusnahan) objek. Dalam sebuah kelas, ctor dan dtor adalah fungsi
yang memiliki nama yang sama dengan nama kelas. Sebuah kelas mungkin tidak memiliki
ctor atau memiliki lebih dari satu ctor. Tugas utama konstruktor adalah untuk meng-
inisialisasi nilai-nilai dari anggota data yang dimiliki kelas. Konstruktor dapat dibedakan
menjadi dua jenis:
1. Default constructor: konstruktor yang menginisialisasi objek dengan nilai(-nilai) de-
fault yang ditentukan oleh perancang kelas. Dalam deklarasi kelas, ctor ini tidak
memiliki parameter formal.
2. User-defined constructor: konstruktor yang menginisialisasi objek dengan nilai(-nilai)
yang diberikan oleh pemakai kelas pada saat objek diciptakannya. Dalam deklarasi
kelas, ctor ini memiliki satu atau lebih parameter formal.
Destructor adalah fungsi yang namanya sama dengan nama kelas dan didahului tanda
‘~’ (tilde). Sebuah kelas dapat memiliki paling banyak satu destructor
14
Sebuah objek dapat pula diciptakan dengan cara menginisialisasinya dengan objek lain
yang sudah ada. Dalam hal ini, objek tersebut akan diciptakan melalui copy constructor.
Untuk selanjutnya “cctor” akan digunakan untuk menyatakan copy constructor.
Stack ns = myStack; // create & init
Dengan cara di atas, inisialisasi objek dilakukan oleh ”default cctor” yang melakukan
bitwise copy. Hal ini dapat mengakibatkan kesalahan untuk kelas yang memiliki
anggota data berupa pointer. Dengan contoh kelas Stack yang diberikan pada Con-
toh 3.2, anggota data dari objek ns dan myStack akan mengacu ke lokasi memori yang
sama, padahal kedua objek tersebut seharusnya tidak memiliki lokasi memori yang sama.
Jika “default cctor” tidak dikehendaki, perancang kelas harus mendefinisikan sebuah copy
constructor.
Dalam penulisan kode sebuah kelas akan terdapat dua bagian berikut:
1. Interface / specification yang merupakan deklarasi kelas, dan
2. Implementation / body yang berisi definisi dari fungsi-fungsi anggota dari kelas ter-
sebut.
Agar kelas dapat digunakan oleh pengguna, hanya bagian deklarasi kelas yang perlu
disertakan di dalam program pengguna. Untuk itu, deklarasi kelas dituliskan ke dalam file
X.h (X adalah nama kelas). Untuk mencegah penyertaan header lebih dari satu kali, deklarasi
kelas dituliskan di antara #ifdef XXXX H dan #endif (atau #endif XXXX H). Perhatikan
Contoh 3.3.
PERHATIAN: Di dalam header file, JANGAN menuliskan DEFINISI ob-
jek/variabel karena akan mengakibatkan kesalahan “multiply defined name” pada
saat linking dilakukan.
Implementasi (definisi fungsi-fungsi anggota) seperti yang terlihat pada Contoh 3.4 ditu-
liskan ke dalam file X.cc, X.cpp, X.cxx atau file X.C.
Dalam contoh pada Contoh 3.4, cctor tidak didefinisikan sehingga jika dilakukan pen-
ciptaan objek lewat inisialisasi, data member data dari dua objek yang berbeda akan me-
nunjuk ke lokasi yang sama. Selain itu, contoh kelas tersebut juga mendefinisikan dua kon-
struktor: satu default constructor (Stack::Stack()) dan satu konstruktor yang memung-
kinkan pemakai kelas Stack menyatakan ukuran maksimum stack yang akan digunakannya
(Stack::Stack (int)).
Perhatikanlah pula bahwa ctor, dtor, maupun cctor merupakan fungsi yang tidak memi-
liki tipe kembalian (return type) karena fungsi-fungsi tersebut tidak dapat dipanggil secara
eksplisit oleh pengguna, melainkan secara implisit oleh kompilator. Penjelasan lebih jauh
mengenai hal ini dapat dilihat pada bagian 3.6.
15
Contoh 3.3 Deklarasi kelas Stack
1   /*—————————————*
2    * Nama file: Stack.h                      *
3    * Deskripsi: interface dari kelas Stack *
4    *—————————————*/
5   #ifndef STACK_H
6   #define STACK_H
7   class Stack {
8      public:
9       // ctor — dtor
10       Stack();      // constructor
11       Stack (int); // constructor dengan ukuran stack
12       ~Stack();     // destructor
13
14       // fungsi-fungsi layanan
15       void Pop(int&);
16       void Push (int);
17       int isEmpty()
18       { // pendefinisian di dalam class body
19          return topStack == 0;
20       }
21      private:
22       // data member
23       const int defaultStackSize = 500; // ANSI: tidak boleh inisialisasi
24       int topStack;
25       int size;
26       int *data;
27   };
28   #endif STACK_H
16
Contoh 3.4 Implementasi / Body dari kelas Stack
1   /*————————————————-*
2     * Nama file: Stack.cc                             *
3     * Deskripsi: definisi function members dari kelas *
4     *             Stack (implementation)              *
5     *————————————————-*/
6   #include <Stack.h>
7
8   // Stack constructor
9   Stack::Stack () {
10       data = new int [defaultStackSize];
11       topStack = 0;
12       size = defaultStackSize;
13   }
14
15   // constructor dengan ukuran stack
16   Stack::Stack (int s) { /* parameter s = ukuran stack */
17       data = new int [s]; /* alokasi array integer dengan
18                             * index 0 .. s-1 */
19       topStack = 0;
20       size = s;
21   }
22
23   Stack::~Stack () { // destructor
24       delete [] data; // dealokasi array integer
25       size = 0;
26       data = 0;
27   }
28
29   void Stack::Pop(int& item) {
30       if isEmpty()
31          // error message
32       else {
33          topStack–;
34          item = data [topStack];
35       }
36   }
37
38   void Stack::Push (int item) {
39       // . . .
40       data [topStack] = item;
41       topStack++;
42       // . . .
43   }
17
Contoh 3.5 Program yang menggunakan Stack
1     /*—————————*
2       * Nama file: main.cc                *
3       * Deskripsi: Uji coba stack *
4       *—————————*/
5     #include <Stack.h>
6     #include … // header file lain yang diperlukan
7
8     main ()
9     {
10         // kamus
11         Stack s1;              // constructor Stack()
12         Stack s2 (20);         // constructor Stack (int)
13
14         // algoritma …
15         // kode program dituliskan di sini
16     }
3.5     Penciptaan/Pemusnahan Objek
Setelah Stack.h didefinisikan dan Stack.cc dikompilasi menjadi Stack.o maka pengguna
kelas dapat menuliskan program berikut yang kemudian dilink dengan Stack.o (atau melalui
pustaka tertentu). Contoh program yang menggunakan kelas Stack di atas ditunjukkan pada
Contoh 3.5.
Ada beberapa jenis objek yang dapat digunakan di dalam program C++:
• Automatic object: diciptakan jika ada deklarasi objek di dalam blok eksekusi dan
dimusnahkan (secara otomatis oleh kompilator) pada saat blok yang mengandung de-
klarasi tersebut selesai eksekusi
• Static object: diciptakan satu kali pada saat program dimulai dan dimusnahkan (secara
otomatis oleh kompilator) pada saat program selesai
• Free store object: diciptakan dengan operator new dan dimusnahkan dengan operator
delete. Kedua hal ini harus secara eksplisit dilakukan oleh pengguna kelas/objek.
• Member object: sebagai anggota dari kelas lain penciptaannya dilakukan melalui mem-
berwise initialization list. Bagian 3.7 membahas hal ini.
Contoh 3.6 menunjukkan sebuah penggalan program yang berisi tiga dari empat jenis
objek di atas.
3.5.1     Array of Objects
Untuk memberikan kemungkinan pada pemakai kelas mendeklarasikan array dari objek,
kelas tersebut harus memiliki constructor yang dapat dipanggil tanpa argumen (default con-
18
structor).
Jika array diciptakan melalui operator new, destructor harus dipanggil (melalui delete)
untuk setiap elemen array yang dialokasikan.
1     #include <Process.h>
2
3         Process *pa1, *pa2;
4
5         pa1 = new Process [3];
6         pa2 = new Process [5];
7
8         // … kode yang menggunakan pa1 & pa2
9
10         delete pa1;       // not OK
11         delete [] pa2;        //    OK
3.6     Copy Constructor
Pada bagian 3.4 telah dijelaskan sekilas mengenai salah satu manfaat dari cctor. Pada bagian
ini akan dijelaskan lebih lanjut manfaat lain dari cctor. Perhatikan Contoh 3.7. Dengan
menggunakan deklarasi Stack.h yang sudah diberikan pada bagian tersebut, penciptaan
objek s3 melalui inisialisasi oleh s1 akan mengakibatkan terjadinya proses penyalinan bit per
bit dari objek s1 ke s3. Hal ini terjadi karena kelas Stack belum memiliki copy constructor.
Dalam kelas Stack seperti yang terlihat pada Contoh 3.3, proses penyalinan bit per bit
ini akan mengakibatkan efek yang tidak diinginkan. Nilai dari data anggota topStack dan
size dapat disalin bit per bit tanpa masalah, tetapi jika nilai data anggota data disalin
bit per bit akan terjadi adanya dua objek berjenis Stack yang mengacu ke lokasi memori
yang sama, padahal seharusnya keduanya mengacu ke lokasi memori yang berbeda. Untuk
menghindari hal ini, kelas Stack harus mendefinisikan sebuah copy constructor.
19
Contoh 3.6 Penciptaan / pemusnahan objek
1   #include <Stack.h>
2
3   Stack s0; /* global (static) */
4
5   int reverse() {
6      static Stack tstack = …; /* local static */
7
8      // kode untuk fungsi reverse() di sini
9   }
10
11   main () {
12      Stack s1;          // automatic
13      Stack s2 (20);     // automatic
14      Stack *ptr;
15
16      ptr = new Stack(50);     /* free store object */
17      while (…) {
18         Stack s3;        // automatic
19
20         /* assignment dgn automatic object */
21         s3 = Stack (5); // ctor Stack(5) is called
22         /* dtor Stack(5) is called */
23
24         // … instruksi lain …
25      }
26      /* dtor s3 is called */
27
28      delete ptr; /* dtor *ptr is called */
29   }
30   /* dtor s2 is called */
31   /* dtor s1 is called */
32
33   /* dtor s0 is called */
20
Contoh 3.7 Peranan copy constructor
1     #include <Stack.h>
2
3     void f1 (const Stack& _) { /* instruksi tidak dituliskan */}
4
5     void f2 (Stack _) { /* instruksi tidak dituliskan */ }
6
7     Stack f3 (int) {
8         /* instruksi tidak dituliskan */
9         return …; // return objek bertipe “Stack”
10     }
11
12     main ()
13     {
14         Stack s2 (20);      // constructor Stack (int)
15
16         /* s3 diciptakan dengan inisialisasi oleh s2 */
17         Stack s3 = s2;      // BITWISE COPY, jika
18                             // tidak ada cctor yang didefinisikan
19         f1 (s2);            // tidak ada pemanggilan cctor
20         f2 (s3);            // ada pemanggilan cctor
21         s2 = f3 (-100); // ada pemanggilan cctor dan assignment
22     }
Copy constructor (cctor) dipanggil pada saat penciptaan objek yang dilakukan melalui:
• Deklarasi variabel dengan inisialisasi
• Pemberian parameter aktual ke parameter formal yang dilakukan secara “pass by va-
lue”. Dalam Contoh 3.7, parameter aktual s2 diberikan ke fungsi f1() tanpa adanya
pemanggilan copy constructor sedangkan parameter aktual s3 diberikan ke fungsi f2()
dengan adanya pemanggilan copy constructor.
• Pemberian nilai kembalian fungsi yang nilai kembaliannya bertipe kelas tersebut (bukan
pointer atau reference). Dalam Contoh 3.7 hal ini terjadi pada saat instruksi return
dijalankan, bukan pada saat nilai kembalian diassign ke variabel s2.
Copy constructor untuk kelas MyClass dideklarasikan sebagai fungsi dengan nama MyClass
dan memiliki sebuah parameter formal berjenis const reference dari kelas MyClass.
MyClass(const MyClass&);
Parameter aktual yang diberikan pada saat eksekusi adalah objek (yang akan diduplikasi)
yang digunakan untuk menginisialisasi objek yang sedang diciptakan oleh cctor.
Deklarasi kelas Stack harus ditambahkan dengan deklarasi cctor yang sesuai seperti
terlihat pada Contoh 3.8.
21
Contoh 3.8 Penambahan cctor pada kelas Stack
1     class Stack {
2        public:
3         Stack(); // constructor
4         Stack (int); // constructor dengan ukuran stack
5         Stack (const Stack&); // copy constructor
6         ~Stack(); // destructor
7        // …anggota-anggota lain tidak dituliskan…
8     };
Yang harus dituliskan dalam definisi cctor adalah kode yang membuat penciptaan objek
secara inisialisasi menjadi benar. Dalam contoh Stack di atas, yang harus dilakukan adalah
mengalokasikan tempat untuk data member data agar setiap objek yang berasal dari kelas
Stack memiliki lokasi memori terpisah untuk menyimpan datanya. Perhatikan Contoh 3.9.
Contoh 3.9 Definisi cctor untuk kelas Stack
1     Stack::Stack (const Stack& s)
2     {
3         int i;
4
5         size = s.size;
6         topStack = s.topStack;
7         data = new int [size];       // PERHATIKAN: data member “data” harus di
8                                      // alokasi ulang, tidak disalin dari
9                                      // “s.data”.
10         for (i=0; i<size; i++)
11             data[i] = s.data[i];
12     }
Untuk memahami pemanggilan ctor, cctor, dtor perhatikan bagian berikut. Misalkan pa-
da deklarasi kelas Stack di tambahkan beberapa instruksi seperti terlihat pada Contoh 3.10
yang dipanggil oleh program pada Contoh 3.11.
22
Contoh 3.10 Deklarasi ctor, cctor, dan dtor dari Stack
1   /* Nama file: Stack.h                                */
2   /* Deskripsi: ujicoba constructor, destructor, */
3
4   #ifndef STACK_H
5   #define STACK_H
6   class Stack {
7   public:
8       Stack() { printf (“ctor %x\n”, this); }
9       Stack (const Stack&) { printf (“cctor %x\n”, this); }
10       ~Stack() { printf (“dtor %x\n”, this); }
11   };
12   #endif STACK_H
Contoh 3.11 Program untuk observasi ctor, dtor, cctor
1   /*———————————————–*
2     * Nama file: test.cc                                  *
3     * Deskripsi: pengamatan pemanggilan ctor, dtor, *
4     *              cctor                                  *
5     *———————————————–*/
6   #include <Stack.h>
7
8   f (Stack _) {
9       printf (“ffffffff\n”);
10   }
11
12   Stack ll;
13
14   main() {
15       printf (“11111111\n”);
16       Stack x;
17       printf (“22222222\n”);
18       Stack y = x;
19       printf (“33333333\n”);
20       f(x);
21       printf (“44444444\n”);
22   }
Hasil eksekusi dari Contoh 3.11 ditunjukkan pada Gambar 1.
23
ctor 0x198a8
11111111
ctor 0x5f514
22222222
cctor 0x5f510
33333333
cctor 0x5f50c
ffffffff
dtor 0x5f50c
44444444
dtor 0x5f510
dtor 0x5f514
dtor 0x198a8
Gambar 1: Hasil eksekusi program pada Gambar 3.11
3.7      Constructor Initialization List
Misalkan ada sebuah kelas Parser yang memiliki data member yang bertipe Stack seperti
yang dideklarasikan di atas dan salah satu ctor dari Parser memberikan kemungkinan peng-
guna objek untuk menciptakan objek Parser dengan sekaligus menyatakan ukuran Stack
yang dapat digunakan Parser tersebut. Perhatikan Contoh 3.12.
Contoh 3.12 Kelas Parser yang memiliki data member bertipe Stack
1     #include <Stack.h>
2
3     class Parser {
4        public:
5            Parser(int);
6          // …
7        private:
8          Stack sym_stack, op_stack;
9          // …
10     };
Pada saat constructor Parser::Parser(int) dipanggil, anggota data sym stack akan
diciptakan dan diinisialisasi melalui konstruktor default Stack::Stack(). Bagaimana jika
inisialisasi ingin dilakukan melalui user-defined constructor Stack::Stack(int)? Ada dua
cara untuk melakukan hal ini:
• Member sym stack diciptakan melalui default ctor, lalu ctor Parser::Parser() me-
lakukan operasi assignment. Dengan cara seperti ini terjadi pemanggilan konstruktor
Stack::Stack() (tanpa parameter) serta fungsi yang menangani operasi assignment
(dua kali pemanggilan).
24
• ctor Parser::Parser() melakukan inisialisasi Stack melalui member initialization list
seperti ditunjukkan pada Contoh 3.13. Dengan cara ini, hanya ada satu kali pemang-
gilan konstruktor yaitu Stack::Stack (int)
Manfaat constructor initialization list adalah performansi yang lebih baik. Oleh karena
itu, anggota data yang bertipe non-primitif sebaiknya diinisialisasi melalui cara ini.
Constructor initialization list dapat digunakan untuk menginisialisasi beberapa member
sekaligus. Untuk melakukan hal ini, nama anggota data yang diinisialisasi dituliskan sete-
lah parameter formal konstruktor dan setiap nama anggota diikuti oleh sejumlah argumen
yang sesuai dengan user defined constructor yang ada. Dalam Contoh 3.13, anggota data
sym stack dan op stack diinisialiasi dengan menggunakan satu parameter aktual karena
kelas Stack dalam contoh yang sudah disajikan memiliki user defined constructor dengan
satu parameter formal.
Contoh 3.13 Memberwise initialization
1    Parser::Parser(int x) : sym_stack (x), op_stack (x)
2    {
3        // …
4    }
3.8     Const Member
Pada deklarasi variabel, atribut const menyatakan bahwa variabel tersebut bersifat konstan
dan nilainya tidak dapat diubah oleh siapapun. Anggota data (data member) maupun
anggota fungsi (function member) dapat juga memiliki atribut const. Makna dari atribut
ini adalah:
• Anggota data yang memiliki atribut const berarti bahwa nilai anggota data tersebut
akan tetap sepanjang waktu hidup objeknya. Standard ANSI mengharuskan pengisian
nilai awal terhadap anggota data const dilakukan pada saat objek tersebut diciptakan.
Bandingkanlah dengan definisi konstan yang juga memanfaatkan pengisian nilai awal
pada saat penciptaan berikut:
const int max_size = 5000;
Untuk sebuah objek, pengisian tersebut harus dilakukan melalui constructor initiali-
zation list seperti pada Bagian 3.7.
• Anggota fungsi yang memiliki atribut const berarti bahwa fungsi tersebut tidak akan
mengubah objek yang memanggilnya.
Object yang ditandai sebagai const tidak boleh memanggil fungsi anggota yang tidak
memiliki atribut const karena hal tersebut dapat mengakibatkan perubahan status
objek tersebut.
25
Dalam contoh Stack di atas, fungsi yang dapat mendapatkan atribut const adalah
isEmpty(), sedangkan data yang dapat mendapatkan atribut const adalah size. Pada
Contoh 3.14 ditunjukkan bagaimana penulisan deklarasi fungsi dan data tersebut setelah
mendapatkan atribut const.
Contoh 3.14 Pemanfaatan const pada anggota fungsi
1    class Stack {
2        // …
3       public:
4        Stack ();
5        Stack (int s);
6        Stack (const Stack&);
7        int isEmpty() const; /* keyword ‘const’ dituliskan pada
8                               * deklarasi maupun definisi
9                               * member function */
10       private:
11        const int size;
12    };
13
14    int Stack::isEmpty () const { // <== PERHATIKAN “const”
15        //…
16    }
17
18    Stack::Stack () : size (defaultStacksize) {
19    }
20
21    Stack::Stack (int p) : size (p) {
22    }
23
24    Stack::Stack (const Stack& s) : size (s.size) {
25    }
3.9     Static Member
Setiap objek di dalam kelas memiliki sendiri member datanya. Dalam keadaan tertentu
diperlukan anggota data yang digunakan bersama oleh seluruh objek dari satu kelas objek
tersebut. Hal ini misalnya dapat digunakan untuk menghitung jumlah objek yang sudah
diciptakan.
1    class Stack {
2      public:
3        // … fungsi lain
4
26
5      private:
6        static int n_stack;            // static data member!!
7        // … data & fungsi lain
8    };
Inisialisasi anggota statik tidak dapat dilakukan di dalam constructor, melainkan di lu-
ar deklarasi kelas dan di luar fungsi anggota. Inisialisasi anggota data yang statik dilakukan
di file implementasi (X.cc), jangan di dalam file header.
// inisialisasi anggota data yang statik
// di dalam file Stack.cc
int Stack::n_stack = 0;
Anggota fungsi yang hanya mengakses anggota (data maupun fungsi) statik dapat di-
deklarasikan sebagai static function
1    class Stack {
2        // …
3      public:
4        static int NumStackObj ();
5    };
6
7    int Stack::NumStackObj() {
8       // kode yang mengakses hanya data member statik
9    }
Untuk memahami anggota statik (fungsi maupun data) bandingkanlah dengan deklarasi
variabel lokal statik berikut:
1    void SuatuFungsi ()
2    {
3        static int v = -1;
4
5        // … instruksi …
6    }
Jika atribut statik tidak digunakan, maka umur hidup dan keberadaan variabel v sepe-
nuhnya bergantung pada umur hidup dan keberadaan fungsi SuatuFungsi. Dengan ditulis-
kannya atribut static maka umur hidup dan keberadaan variabel v tidak lagi bergantung
pada SuatuFungsi. Hanya visibility v yang ditentukan oleh SuatuFungsi. Demikian juga
dengan anggota yang dideklarasikan dengan atribut static. Umur hidup dan keberadaan
mereka tidak ditentukan oleh kelas yang melingkupinya.
Sebagai akibatnya, pada anggota fungsi / data yang statik berlaku sifat-sifat berikut:
• Anggota fungsi statik dapat dipanggil tanpa melalui objek dari kelas tersebut, misal-
nya:
27
if (Stack::NumStackObj() > 0) {
printf (“…..”);
}
• Anggota fungsi statik tidak memiliki pointer implisit this
• Data member yang statik diinisialisasi tanpa perlu adanya objek dari kelas tersebut
3.10      Friend
Dalam C++, sebuah kelas (A) atau fungsi (F) dapat menjadi friend dari kelas lain (B). Dalam
keadaan biasa, kelas A maupun fungsi F tidak dapat mengakses anggota (data/fungsi) non
public milik B. Dengan adanya hubungan friend ini, A dan F dapat mengakses anggota non
public dari B. Deklarasi friend dituliskan dari pihak yang memberikan ijin. Pemberian ijin
ini tidak bersifat dua arah, yang berarti dalam kode berikut, kelas B tidak memiliki hak
untuk mengaskses anggota non-public dari kelas A. Dalam contoh ini, realisasinya adalah:
1    class B { // kelas “pemberi ijin”
2         friend class A;
3         friend void F (int, char *);
4
5      private:
6         // …
7      public:
8         //…
9    };
Fungsi yang dideklarasikan dengan atribut friend merupakan fungsi di luar kelas se-
hingga objek parameter aktual mungkin dilewatkan secara call-by-value. Akibatnya operasi
yang dilakukan terhadap objek bukanlah objek semula, melainkan salinan dari objek terse-
but. Fungsi anggota merupakan fungsi di dalam kelas dan operasi yang dilakukannya selalu
berpengaruh pada objek sesungguhnya.
Kriteria penggunaan atribut friend:
• Sedapat mungkin hindari penggunaan friend. Penggunaan friend di antara kelas
menunjukkan perancangan kelas yang kurang baik. Jika kelas A menjadikan kelas B
sebagai friend maka kemungkinan besar kelas A dan B seharusnya tidak dipisahkan
• Jika operasi yang dijalankan oleh sebuah fungsi friend mengubah status dari objek,
operasi tersebut harus diimplementasikan sebagai fungsi anggota
• Gunakan friend untuk overloading pada operator tertentu. Hal ini dibahas lebih
lanjut di Bagian 4.
28
3.11     Nested Class
Dalam keadaan tertentu, perancang kelas membutuhkan pendeklarasian kelas di dalam de-
klarasi suatu kelas tertentu. Sebagai contoh pada deklarasi kelas List yang merupakan list
dari integer, kita mungkin membutuhkan deklarasi kelas ListElem untuk menyatakan ele-
men list tersebut. Operasi-operasi terhadap list didefinisikan di dalam kelas List, namun
demikian ada kemungkinan operasi-operasi ini membutuhkan pengaksesan terhadap bagi-
an non-publik dari kelas ListElem sehingga penggunaan friend dituliskan di dalam kelas
ListElem seperti yang terlihat pada Contoh 3.15.
Contoh 3.15 Kelas List dan ListElem
1     class List;
2
3     class ListElem {
4         friend class List;
5      public:
6         //
7      private:
8     };
9
10     class List {
11      public:
12      //
13      private:
14      //
15     };
Sesungguhnya, pemakai kelas List tidak perlu mengetahui keberadaan kelas ListElem.
Yang perlu ia ketahui adalah adanya layanan untuk menyimpan nilai (integer) ke dalam list
tersebut maupun untuk mengambil nilai dari list tersebut.
Dalam keadaan di atas, kelas ListElem dapat dijadikan sebagai nested class di dalam
kelas List dan deklarasinya dapat dituliskan seperti pada Contoh 3.16.
Contoh 3.16 Deklarasi ListElem di dalam List
1     class List {
2         //
3         //
4         class ListElem {
5            //
6            //
7         };
8     };
Namun demikian, ada pertanyaan yang mungkin muncul: “Dimanakah kelas ListElem
29
dideklarasikan? Di bagian publik atau non-publik?”. Jika ditempatkan pada bagian public
dari kelas List, maka bagian publik dari kelas ListElem akan tampak ke luar kelas List se-
bagai anggota yang juga publik. Sebaliknya, jika ditempatkan pada bagian non-publik, maka
bagian publik dari kelas ListElem akan tersembunyi terhadap pihak luar kelas List, namun
akan tetap terlihat oleh anggota-anggota kelas List. Efek terakhir inilah yang diinginkan,
sehingga dengan demikian deklarasi kelas ListElem ditempatkan di bagian non-publik se-
perti yang ditunjukkan pada Contoh 3.17. Dalam keadaan ini juga kemungkinan besar kelas
ListElem tidak perlu memiliki bagian non-publik.
Contoh 3.17 Deklarasi ListElem di dalam List
1     class List {
2     public:
3     // bagian public kelas List
4     // …
5     private:
6         class ListElem {
7               public:
8               // semua anggota ListElem berada pada bagian publik
9         };
10
11         // definisi anggota private kelas List
12     };
3.11.1    Fungsi Anggota Nested Class
Dalam contoh List dan ListElem di atas, pendefinisian kelas ListElem berada di dalam
lingkup kelas List sehingga nama scope yang harus digunakan dalam mendefinisikan kelas
ListElem adalah “List::ListElem” bukan hanya sekedar “ListElem::”. Jika kelas List
merupakan kelas generik yang memiliki parameter generik Type, maka nama scope menjadi
“List<Type>::ListElem”. Perhatikan Contoh 3.18 dan Contoh 3.19.
Penggunaan nama parameter generik Type di dalam nested class ListElem pada baris
12 mengakibatkan kelas ListElem menjadi kelas generik. Perhatikanlah pula penulisan na-
ma scope pada baris 19, 24, dan 29, serta jenis kembalian fungsi “operator=” dari kelas
ListElem.
4      Operator Overloading dan Fungsi operator
Function overloading adalah fasilitas yang memungkinkan sebuah nama fungsi yang sama
dapat dipanggil dengan jenis & jumlah parameternya (function signature) yang berbeda-
beda. Sebenarnya hal ini sudah sering kita gunakan, secara tidak langsung, tanpa sadar.
Misalnya, untuk penambahan dua bilangan kita menggunakan menggunakan simbol + baik
untuk penambahan integer maupun real.
30
Contoh 3.18 Deklarasi anggota ListElem di dalam List
1   // File: List.h
2   template <class Type>
3   class List {
4     public:
5       //… bagian ini tidak dituliskan …
6     private:
7       class ListElem {
8             public: // seluruh anggota bersifat publik
9          ListElem (const Type&);
10          ListElem (const ListElem&);
11          ListElem& operator (const ListElem&);
12          Type info; // <– perhatikan parameter generik
13          ListElem* next;
14       };
15   };
Contoh 3.19 Definisi fungsi anggota nested class ListElem
16   // File: List.h
17
18   template <class Type>
19   List<Type>::ListElem::ListElem (const Type& v) : info (v) {
20       next = 0;
21   }
22
23   template <class Type>
24   List<Type>::ListElem::ListElem (const ListElem& x) : info (x.info) {
25       next = x.next;
26   }
27
28   template <class Type>
29   List<Type>::ListElem& List<Type>::ListElem::operator= (const ListElem& x) {
30       info = x.info;
31       next = x.next;
32       return *this;
33   }
31
int a, b, c;
float x, y, z;
c = a + b;        /* “fungsi +” di-overload */
z = x + y;
Jika penambahan dituliskan sebagai fungsi tambah(), maka kedua operasi tersebut dapat
dituliskan sebagai:
c = tambah (a, b);
z = tambah (x, y);
dengan sebelumnya mendeklarasikan dua prototipe fungsi tambah sbb:
int tambah (int, int);
float tambah (float, float);
Fasilitas function name overloading dalam C++ dapat juga diterapkan pada simbol-
simbol operasi. Hal ini dapat dimanfaatkan oleh perancang kelas untuk menggunakan
simbol-simbol operator dalam pemanipulasian objek, seperti pada contoh berikut:
Matrix A, B, C;
C = A * B; /* perkalian matrix */
Complex x, y, z;
x = y / z; /* pembagian bilangan kompleks */
Process p;
p << SIGHUP; /* pengiriman sinyal dalam Unix */
Hal ini dapat diwujudkan oleh perancang kelas dengan menggunakan fungsi anggota yang
namanya terdiri kata kunci operator dan diikuti oleh simbol operator yang digunakan.
Fasilitas ini disebut sebagai fungsi operator (operator function). Dalam contoh-contoh di
atas, perancang kelas Matrix, Complex, dan Process harus menuliskan deklarasi kelas seperti
pada Contoh 4.1.
Dari contoh di atas terlihat dua bentuk pendeklarasian fungsi operator: (a) sebagai non-
anggota4 atau (b) sebagai fungsi anggota biasa. Dalam contoh-contoh di atas, seluruh opera-
tor merupakan operator biner (menerima dua argumen), namun terdapat perbedaan jumlah
argumen ketika diimplementasikan sebagai fungsi non-anggota atau sebagai fungsi anggota.
Jika diimplementasikan sebagai fungsi anggota, maka fungsi tersebut memiliki pointer im-
plisit this sehingga pada saat operasi dilakukan pointer this tersebut akan menunjuk ke
alamat objek pada “ruas kiri” dari operasi. Dalam contoh kelas Complex di atas, operasi
pembagian dua bilangan kompleks diwakili oleh fungsi anggota operator/ yang menerima
satu parameter. Parameter tersebut mewakili objek pada ruas kanan operasi.
Misalkan dalam contoh Stack yang sudah dibahas sejauh ini akan ditambahkan fungsi
operator untuk push, dan pop dengan menggunakan simbol operator <<, dan >>. Pada kelas
Stack harus ditambahkan tiga prototipe fungsi berikut seperti terlihat pada Contoh 4.2.
4
Harus dideklarasikan sebagai friend jika mengakses anggota yang non-public
32
Contoh 4.1 Deklarasi kelas yang memanfaatkan operator
1   class Matrix {
2      public:
3      // fungsi-fungsi operator
4      friend Matrix& operator* (const Matrix&, const Matrix&);
5      // …
6   };
7
8   class Complex {
9      // …
10      public:
11       Complex& operator/ (const Complex&);
12      // …
13   };
14
15   class Process {
16      // …
17      public:
18       void operator<< (int);
19      // …
20   };
Contoh 4.2 Deklarasi kelas Stack yang memanfaatkan fungsi operator
1   class Stack {
2       //
3       public:
4       void operator<< (int);       // untuk push
5       void operator>> (int&);       // untuk pop
6       // …
7   };
33
Definisi dari kedua fungsi operator ini adalah sama seperti definisi dari prosedur Push()
dan Pop(). Bahkan jika juga didefinisikan, prosedur Push() dan Pop() dapat dipanggil dari
dalam kedua fungsi operator tersebut seperti tertera pada Contoh 4.3.
Contoh 4.3 Pendefinisian fungsi operator pada kelas Stack
1     void Stack::operator<<(int item) {
2         Push (item);
3     }
4
5     void Stack::operator>>(int& item) {
6         Pop (item);
7     }
Bandingkanlah prototipe void operator<< (int) dengan void Push (int). Dari ke-
dua prototipe ini tampak bahwa pengguna kelas Stack dapat memanfaatkan fungsi dengan
nama Push dan operator<<. Demikian juga void operator>> (int&) dengan void Pop
(int&). Dengan sudut pandang ini, maka pengguna kelas Stack dapat menuliskan kode
seperti pada Contoh 4.4.
Contoh 4.4 Pemanfaatan fungsi operator
Stack s, t;
s.Push (100);
t.operator<< (500);
Selain dengan cara di atas, fungsi operator dapat dipanggil seperti layaknya operator-
operator lainnya, sehingga operasi ”t.operator>>(500)” di atas dapat juga dituliskan se-
bagai:
t << 500;
Jika operator<< dan operator>> diimplementasikan sebagai non-anggota (friend)5 maka
deklarasi kelas dan definisi kedua fungsi tersebut menjadi seperti terlihat pada Contoh 4.5.
Dengan didefinisikannya kedua operator sebagai fungsi non-anggota maka pengguna da-
pat memanfaatkan operasi tersebut hanya sebagai operator << atau >>, dan tidak sebagai
fungsi dengan nama operator<< atau operator>>. Pemanfaatan yang benar diberikan pada
Contoh 4.6.
4.1      Fungsi anggota atau non-anggota
Terdapat perbedaan antara implementasi fungsi operator sebagai fungsi anggota atau sebagai
fungsi non-anggota. Beberapa perbedaan tersebut berkaitan dengan:
5
Dalam Contoh 4.5 pendeklarasian friend tidak diperlukan karena kedua fungsi memanfaatkan hanya
fungsi anggota public Push() dan Pop().
34
Contoh 4.5 Fungsi operator sebagai fungsi non-anggota
1    class Stack {
2        friend void operator<< (Stack&, int);
3        friend void operator>> (Stack&, int&);
4        //…
5        public:
6        //…
7        private:
8        //…
9    };
10
11    void operator<< (Stack& s, int v) {
12       s.Push (v);
13    }
14
15    void operator>> (Stack& s, int& v) {
16       s.Pop (v);
17    }
Contoh 4.6 Pemanfaatan fungsi operator yang dideklarasikan sebagai non-anggota
Stack s;
s.operator<< (500);   // ERROR
s << 500; // OK
35
1. Jumlah parameter formal. Dalam implementasi sebagai fungsi non-anggota banyaknya
parameter formal sama dengan banyaknya operand yang dibutuhkan oleh operator
tersebut. Sedangkan dalam implementasi sebagai fungsi anggota, banyaknya parameter
formal berkurang satu dari banyaknya operand yang dibutuhkan operator. Hal ini
dapat terlihat dari contoh Stack di atas yang menggunakan operator biner >> dan <<.
2. Jenis parameter pertama. Karena fungsi anggota memiliki pointer implisit this maka
fungsi operator yang diimplementasikan sebagai fungsi anggota hanya dapat dipanggil
jika “ruas kiri” operator adalah objek dari kelas yang mendefinisikan operator tersebut.
Misalkan pada contoh Stack perancang kelas menyediakan fungsi operator+ (int)
yang dapat digunakan pemakai kelas untuk memperbesar kapasitas maksimum stack.
Perhatikan Contoh 4.7.
Contoh 4.7 Pengaruh ruas kiri pada operator
Deklarasi kelas Stack
1    class Stack {
2       //…
3       void operator+ (int);
4       //
5    };
6
7    void Stack::operator+ (int dsize)
8    {
9        // kode untuk mengubah kapasitas stack sebesar “dsize”
10    }
dengan pemanggilan
1    Stack s, t;
2    int inc = 4;
3
4    s + 4; // OK: ekivalen dengan t = s.operator+ (4);
5    inc + s; // ERROR: tipe data tidak cocok
3. Sifat komutatif. Jika perancang kelas bermaksud untuk memanfaatkan operator biner
secara komutatif dan salah satu operand bukan berasal dari kelas tersebut maka kelas
tersebut harus mendeklarasikan dua fungsi dengan nama yang sama, dan karena sifat
nomor (2) di atas, salah satu fungsi operator tersebut harus diimplementasikan sebagai
fungsi non-anggota. Misalkan pada kelas Stack diinginkan operator + dapat dipanggil
secara komutatif seperti pada Contoh 4.7, maka perancang kelas wajib mendeklarasikan
kelas seperti pada Contoh 4.8. Untuk keseragaman penulisan, dalam contoh tersebut
kedua fungsi diimplementasikan sebagai fungsi friend.
Kriteria penentuan implementasi sebagai fungsi anggota atau non-anggota suatu kelas:
36
Contoh 4.8 Implementasi operasi komutatif
1    class Stack {
2       //…
3       friend void operator+ (Stack&, int);
4       friend void operator+ (int, Stack&);
5       //
6    };
7
8    void operator+ (Stack& s, int m)
9    {
10        s.UbahKapasitas (m); // misalkan memanggil fungsi “private”
11    }
12
13    void operator+ (int m, Stack& s)
14    {
15        s.UbahKapasitas (m); // misalkan memanggil fungsi “private”
16    }
• Operator (biner) yang ruas kirinya bertipe kelas tersebut dapat diimplementasikan
sebagai fungsi non-anggota maupun fungsi anggota
• Operator (biner) yang ruas kirinya bertipe lain harus diimplementasikan sebagai fungsi
non-anggota
• Operator assignment (“=”), subscript (“[]”), pemanggilan (“()”), dan selektor (“->”)
harus diimplementasikan sebagai fungsi anggota
• Operator yang (dalam tipe standard) memerlukan operand lvalue seperti assignment
dan arithmetic assignment (=, +=, ++, *=, dst) sebaiknya diimplementasikan sebagai
fungsi anggota
• Operator yang (dalam tipe standard) tidak memerlukan lvalue (+, -, &&, dst) operand
sebaiknya diimplementasikan sebagai fungsi non-anggota
Beberapa manfaat fungsi operator:
1. Operasi aritmatika terhadap objek-objek matematik lebih terlihat alami dan mudah
dipahami oleh pembaca program. Bandingkanlah:
c = a*b + c/d + e;
dengan
c = tambah (tambah (kali (a,b), bagi(c,d)), e);
37
2. Dapat menciptakan operasi input/output yang seragam dengan memanfaatkan stream
I/O dari C++. Penjelasan lebih lanjut untuk stream I/O dapat dilihat pada Bagian 9.
3. Pengalokasian dinamik dapat dikendalikan perancang kelas melalui fungsi operator new
dan delete.
4. Batas index pengaksesan array dapat dikendalikan lewat operator [].
4.2     Perancangan operator overloading
• Operator yang secara otomatis didefinisikan untuk setiap kelas adalah assignment (‘=’)
dan address of (‘&’).
• Dalam menerapkan operasi terhadap objek melalui fungsi operator, pilihlah operator
yang memiliki makna yang paling mendekati makna aslinya
• Overloading tidak dapat dilakukan terhadap operator berikut: ‘::’ (scope), ‘.*’
(member pointer selector), ‘.’ (member selector), ‘?:’ (arithmetic if), dan sizeof().
• Urutan presedensi operator tidak dapat diubah. Tabel 2 menunjukkan seluruh operator
yang didefinisikan di dalam C++ beserta sifat asosiatif dan urutan presedensinya.
• Sintaks (arity, banyaknya operand) dari operator tidak dapat diubah
• Operator baru tidak dapat diciptakan. Jadi misalnya tidak dapat simbol ’<>’ digunak-
an untuk menyatakan operasi “tidak sama dengan” karena simbol ini tidak dikenal di
dalam bahasa C++
• Operator ++ dan — tidak dapat dibedakan antara versi postfix dan infix
• Fungsi operator harus merupakan fungsi anggota atau paling sedikit salah satu argu-
men berasal dari kelas yang dioperasikan
4.3     Operator =
Fungsi operator= termasuk sebagai operator yang didefinisikan otomatis oleh kompilator,
yaitu diimplementasikan sebagai operasi penyalinan bit-per-bit. Kadang kala efek ini tidak
diinginkan oleh perancang kelas dan perancang kelas menuliskan secara eksplisit perilaku
operasi ini.
Secara sepintas operasi assignment mirip dengan copy constructor seperti yang dijelaskan
pada Bagian 3.4, namun kedua operasi tersebut memiliki keadaan awal yang berbeda. Pada
operasi assignment a = b, kedua objek sudah tercipta sebelumnya sedangkan pada copy
constructor seperti misalnya di dalam penciptaan dengan inisialisasi Stack s = t;, hanya
satu objek (t) yang sudah tercipta, sedangkan objek s sedang dalam proses penciptaan.
Pada saat assignment, kedua objek mungkin memiliki atribut yang berbeda. Misalnya
dalam contoh Stack kapasitas kedua stack dapat berbeda. Dalam keadaan seperti ini, pe-
rancang kelas dapat membatalkan operasi operator= atau mengubah atribut dari objek di
38
Precedence  Associativity               Function
Operator
17           R                      global scope (unary)
::
L                      class scope (binary)
::
16           L                      member selectors
->,.
L                      array index
[]
L                      function call
()
L                      type construction
()
15           R                      size in bytes
sizeof
R                      increment, decrement
++.–
R                      bitwise NOT
~
R                      logical NOT
!
R                      unary minus, plus
+,-
R                      dereference, address-of
*,&
R                      type conversion (cast)
()
R                      storage management
new,delete
14           L                      member pointer selectors
->*,.*
13           L                      multiplicative operators
*,/,%
12           L                      arithmetic operators
+,-
11           L                      bitwise shift
<<,>>
10           L                      relational operators
<,<=,>,>=
9            L                      equality, inequality
==,!=
8            L                      bitwise AND
&
7            L                      bitwise XOR
^
6            L                      bitwise OR
|
5            L                      logical AND
&&
4            L                      logical OR
||
3            L                      arithmetic if
?:
2            R                      assignment operators
=,
2            R         *=,/=,%=
2            R            +=,-=
2            R          <<=,>>=
2            R         &=,|=,^=
1            L                      comma operator
,
Tabel 2: Operator Precedence and Associativity [Lippman, 1989]
39
ruas kiri. Dalam menyediakan layanan fungsi operator=, perancang kelas harus memperha-
tikan hal ini dan menentukan aturan yang akan ditetapkan pada operator=. Dalam contoh
berikut ini, ditetapkan aturan bahwa objek Stack dapat diassign satu sama lain walaupun
misalnya ukuran maksimum kedua stack tersebut berbeda.
Stack& Stack::operator= (const Stack& s)
/* assign stack “s” ke stack “*this” */
{
int i;
delete [] data; // bebaskan memory yang digunakan sebelumnya
size = s.size;
data = new int [size]; // alokasikan ulang
topStack = s.topStack;
for (i=0; i<topStack; i++)
data [i] = s.data[i];
return *this;
}
4.3.1    Return value dari fungsi operator=()
Dalam bahasa C pemrogram dapat menuliskan perintah assignment berantai sbb:
int a, b, c;
a = b = c = 4;      // aksi eksekusi:     a = (b = (c = 4));
Tabel 2 menunjukkan bahwa operator = memiliki sifat asosiatif kanan, sehingga aksi ekse-
kusinya adalah seperti yang terlihat pada komentar program di atas.
Jika perancang kelas menginginkan operasi assignment berantai dapat juga diterapkan
pada kelas yang dirancangnya, maka nilai kembali dari operator= harus ditulis dengan tepat.
Jika dipandang sebagai operator= pada kelas, operasi berantai di atas dapat dituliskan
sebagai:
ObjType a, b, c;
a.operator= ( b.operator= ( c.operator= (4) ) )
Agar operator= dapat dipanggil berantai maka operator= haruslah memiliki nilai kemba-
li bertipe ObjType atau ObjType&. Jika operator= memiliki nilai kembali lain, misalnya
void, maka operasi berantai tersebut di atas akan dideteksi sebagai kesalahan oleh kompila-
tor. Jika perancang kelas berkeputusan untuk menggunakan nilai kembali bertipe ObjType
atau ObjType&, maka yang harus diberikan sebagai nilai kembali adalah objek yang sudah
mengalami operasi assignment, dalam hal ini adalah objek yang ditunjuk oleh pointer im-
plisit this. Dengan demikian, di akhir alur kode fungsi operator= akan terlihat perintah
return *this.
40
Setelah mengetahui manfaat fungsi operator= perancang kelas memahami bahwa untuk
memperoleh operasi inisialisasi dan assignment yang benar, setiap kelas yang dirancangnya
harus memperhatikan definisi dari empat fungsi6 anggota berikut:
1. Constructor (default constructor maupun user-defined constructor),
2. Destructor,
3. Copy constructor, dan
4. Operasi assignment
Perhatikahlah Contoh 4.9.
Contoh 4.9 Fungsi anggota minimal yang harus dimiliki sebuah kelas
class XC {
public:
XC (…);                                // constructor
XC (const XC&);                          // copy constructor
XC& operator= (const XC&);                  // assignment
~XC();                                   // destructor
//… member public yang lain
private:
// …
};
4.4      Operator[]
Dapat digunakan untuk melakukan subscripting terhadap kelas objek. Parameter kedua
(index/subscript) dapat berasal dari tipe data apapun: integer, float, character, string,
maupun tipe/kelas yang didefinisikan user.
5      Template Function
Seringkali kita membutuhkan suatu operasi yang sejenis terhadap tipe yang berbeda-beda.
Sebagai contoh penentuan minimum dari dua objek. Definisi sederhana dari fungsi min()
terhadap integer
int min(int a, int b)
{
return a < b ? a : b;
}
6
Keempat anggota ini dapat dianggap sebagai anggota yang “wajib” harus ada di dalam kelas. Selain
itu, kelas juga “wajib” memiliki fungsi anggota untuk menangani masukan/keluaran melalui kelas stream,
yang dibahas lebih lanjut di Bagian 9
41
Jika akan diterapkan juga terhadap float
float min(float a, float b)
{
return a < b ? a : b;
}
Untuk setiap tipe yang akan dimanipulasi oleh fungsi min(), harus ada sebuah fungsi
untuk tipe tersebut. Untuk mengatasi hal ini, “trick” yang biasa digunakan adalah dengan
definisi makro
#define mmin(a,b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
Namun makro tersebut dapat memberikan efek yang tidak diinginkan pada ekspansi
berikut:
if (mmin (x++, y) == 0) printf (“….”);
Akan diekspansi sebagai kode:
if (((x++) < (y) ? (x++) : (y)) == 0) printf (“….”);
Untuk mengatasi hal ini, C++ menyediakan fasilitas fungsi template. Pendeklarasian
fungsi template dituliskan dengan cara menuliskan prefix “template <class XYZ>” sebelum
nama fungsi.
template <class Tjenis>
Tjenis min (Tjenis a, Tjenis b)
{
return a < b ? a : b;
}
Contoh lain misalnya untuk menghitung nilai minimum dari sebuah array.
template <class Type>
Type min_arr (const Type x[], int size)
/* mencari minimum dari array */
{
Type min_val;
int i;
min_val = x[0];
for (i=1; i<size; i++) {
if (x[i] < min_val)
min_val = x[i];
}
return min_val;
}
42
Deklarasi fungsi template seperti di atas belum merupakan definisi fungsi (belum ada
instruksi yang dihasilkan oleh kompilator pada saat deklarasi template di atas dibaca). Da-
lam hal ini dikatakan bahwa fungsi tersebut belum diinstansiasi. Instansiasi dilakukan pada
saat kompilator mengetahui ada pemanggilan fungsi pada nama generik tersebut. Sebagai
akibatnya, deklarasi fungsi template harus dituliskan di dalam file header.
Dengan adanya template, C++ menyediakan deklarasi fungsi generik / algoritma generik
yang dapat diinstansiasi bergantung pada tipe yang diperlukan pemakai. Standard Template
Library (STL) adalah pustaka C++ baru yang hampir seluruhnya didasarkan pada konsep
fungsi generik ini. Keterangan lebih lanjut mengenai STL dapat ditemukan pada Bagian 10.
Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penggunaan fungsi template:
• Banyaknya nama tipe (kelas) yang dicantumkan di antara ‘<’ dan ‘>’ dapat lebih dari
satu. Dalam penulisannya setiap nama tipe harus didahului oleh kata kunci class.
template <class T1, T2>       // SALAH: seharusnya <class T1, class T2>
void …..
• Nama tipe yang dicantumkan di antara ‘<’ dan ‘>’ harus tercantum sebagai function
signature.
template <class T1, class T2, class T3>
T1 myFunc (T2 a, T3 b)
/* error: T1 bukan bagian dari signature */
{
/* … */
}
• Definisi fungsi template dapat disertai oleh definisi ”non-template” dari fungsi ter-
sebut. Dalam contoh berikut fungsi min arr dideklarasikan sebagai fungsi generik
namun untuk tipe Complex yang akan digunakan adalah fungsi non-generik yang di-
deklarasikan.
template <class Type>
Type min_arr (const Type x[], int size)
{
// …
}
Complex min_arr (const Complex x[], int size)
/* specialized instantiation dari min_arr
untuk kelas Complex */
{
// fungsi yang akan digunakan untuk
// tipe Complex
}
43
6     Kelas Generik
Selain pada fungsi, konsep template dapat diterapkan juga pada kelas. Misalnya dengan
menggunakan contoh Stack yang sudah diberikan dan dengan fasilitas template ini, peran-
cang kelas dapat dengan mudah menciptakan Stack of integer, Stack of double, Stack of
character, Stack of Complex, Stack of Process, Stack of String, dsb.
Fasilitas template C++ memberikan kemungkinan untuk membangkitkan kelas-kelas di
atas melalui instansiasi dari kelas generik. Untuk menciptakan kelas generik, perancang
kelas harus dapat mengidentifikasi parameter-parameter mana yang menentukan sifat kelas.
Dalam contoh Stack yang diberikan parameter yang menentukan kelas adalah jenis int
yang berkaitan dengan data yang disimpan di dalam Stack. Deklarasi kelas Stack yang
ditunjukkan pada Contoh 3.2 dapat diubah menjadi deklarasi kelas Stack generik seperti
pada Contoh 6.1
Contoh 6.1 Deklarasi kelas Stack generik
1     template <class Type>
2     class Stack {
3        public:
4         // ctor-cctor-dtor
5         Stack();         // default ctor
6         Stack (int);     // ctor dengan ukuran max stack
7         Stack (const Stack&); // cctor
8         ~Stack();
9
10         // services
11         void Push (Type);                // <===   parameter generik
12         void Pop (Type&);                // <===   parameter generik
13         int isEmpty() const;
14         int isFull() const;
15         // operator
16         Stack& operator= (const Stack&);
17         void operator<< (Type);          // <===   parameter generik
18         void operator>> (Type&);         // <===   parameter generik
19
20        private:
21         const int defaultStackSize = 500; // ANSI: tidak boleh inisialisasi
22         int topStack;
23         int size;
24         Type *data;                      // <=== parameter generik
25     };
Untuk menciptakan objek dari kelas generik, pemrogram menuliskan deklarasi objek
dengan sintaks:
kls-generik < tipe-instansiasi > objek ;
44
Stack<int> a;                 // Stack of integer
Stack<double> b (30);         // Stack of double, kapasitas maks = 30
Stack<Complex> c;             // Stack of Complex
CATATAN:
• nama Stack<int>, Stack<double>, … dapat dipandang sebagai nama tipe baru!
• Definisi fungsi anggota harus dituliskan sebagai fungsi template dan scope yang semula
dituliskan sebagai Stack:: harus dituliskan sebagai Stack<Type>::. Hal ini harus
dilakukan untuk seluruh fungsi anggota kelas tersebut. Sebagai contoh, konstruktor
dan fungsi anggota Push() dituliskan sebagai fungsi template berikut ini:
template <class Type>
Stack<Type>::Stack ()
{
size = defaultStackSize;
topStack = 0;
data = new TYPE [size];
}
template <class Type>
void Stack<Type>::Push (Type item)
{
// …
if (!isFull()) {
data [topStack] = item;
topStack++;
}
// …
}
Sebelumnya dijelaskan bahwa dalam penulisan kelas ke dalam file, bagian deklarasi
kelas dituliskan ke file X.h dan bagian definisi fungsi-fungsi anggota dituliskan ke file
X.cc. Jika kelas generik digunakan untuk mendeklarasikan kelas, maka baik deklarasi
kelas generik maupun definisi fungsi generik dituliskan ke dalam file X.h. Sehingga
untuk contoh Stack di atas, keduanya dituliskan di dalam file Stack.h.
• Di luar konteks definisi kelas generik, nama tipe yang dapat digunakan (misalnya
oleh fungsi, deklarasi variabel/objek, dsb.) adalah nama tipe hasil instansiasi. Da-
lam contoh di atas tipe hasil instansiasi adalah Stack<int>, Stack<double>, and
Stack<Complex>.
Hal ini juga berlaku pada fungsi anggota kelas. Jika misalkan ada fungsi anggota kelas
generik Stack::Reverse() yang memerlukan objek lokal bertipe Stack yang generik
maka deklarasinya adalah:
45
template <class Type>
void Stack<Type>::Reverse() {
Stack<Type> stemp;           // objek lokal yang generik
// …algoritma dari Reverse()…
}
Untuk efisiensi pemanfaatan kelas generik, sebaiknya digunakan member initialization list
di dalam constructor maupun copy constructor.
7       Pewarisan & Penurunan Kelas
Konsep-konsep yang berkaitan erat dengan pemrograman berorientasi objek adalah: ob-
jek, kelas, pewarisan (inheritance), polymorphism, dan dynamic binding. Di antara konsep-
konsep tersebut, pewarisan adalah konsep yang merupakan ciri unik dari model pemrogram-
an berorientasi objek. Konsep-konsep lainnya juga ditemukan dalam model pemrograman
lainnya. Tanpa inheritance, pemanfaatan bahasa C++ hanyalah sekedar abstract data type
programming, bukan object-oriented programming.
Konsep pewarisan memungkinkan perancang kelas untuk mendefinisikan dan mengim-
plementasikan sebuah kelas berdasarkan kelas-kelas yang sudah ada. Konsep ini jugalah
yang mendukung fasilitas penggunaan ulang (reuse). Jika sebuah kelas A mewarisi kelas
lain B, maka A merupakan kelas turunan (derived class/ subclass) dan B merupakan kelas
dasar (base class/superclass). Seluruh anggota (data & fungsi) di B akan berada juga di
kelas A, kecuali constructor, copy constructor, destructor, dan operator=, karena setiap
kelas memiliki ctor, cctor, dtor, dan operator= sendiri. Akibat dari pewarisan, kelas A akan
memiliki dua bagian: bagian yang diturunkan dari B dan bagian yang didefinisikan sendiri
oleh kelas A dan bersifat spesifik terhadap A. Dalam konteks ini, objek B yang muncul di
dalam A dapat dipandang sebagai sub-objek dari.
Penurunan kelas dituliskan dalam C++ sebagai berikut:
class kelas-turunan :mode-pewarisan kelas-dasar
{
// …
};
Mode-pewarisan7 mempengaruhi tingkat pengaksesan setiap anggota (fungsi/data) kelas
dasar jika diakses melalui fungsi di luar kelas dasar maupun di luar kelas turunan. Ba-
gi fungsi di dalam kelas turunan, semua anggota (fungsi/data) di dalam bagian public
atau protected selalu dapat diakses. Perubahan tingkat pengaksesan akibat pewaris-
an/penurunan ini ditunjukkan pada Tabel 3. Pada tabel tersebut tingkat akses private
dari kelas dasar tidak ditunjukkan karena walaupun diwariskan dari kelas dasar ke kelas
turunan, anggota yang berada di bagian private tidak dapat diakses oleh kelas turun-
an, walaupun anggota tersebut diwariskan ke kelas turunan. Tabel 3 di atas menunjukkan
7
Jika tidak dituliskan, mode-pewarisan dianggap sebagai private
46
bahwa, misalnya, anggota di kelas dasar yang berada pada bagian public jika diturunkan
secara protected akan menjadi anggota yang bersifat protected di kelas turunan.
Tingkat-Akses               Mode-pewarisan
di kelas dasar    private   protected     public
private        private    private     private
protected        private   protected protected
public         private   protected    public
Tabel 3: Tingkat pengaksesan pada kelas turunan
Makna private:, protected:, dan public: dalam deklarasi kelas sudah dijelaskan
pada Table 1. Dalam suatu kelas, jika tingkat pengaksesan private: dipandang sebagai
“sangat tertutup” (hanya fungsi anggota kelas tersebut yang dapat mengakses anggota yang
disebutkan pada bagian ini) dan public: sebagai “sangat terbuka” (fungsi manapun, di
dalam atau di luar kelas dapat mengakses anggota dalam bagian ini), maka protected:
dapat dipandang sebagai “setengah terbuka” atau “setengah tertutup” (hanya kelas turunan
yang dapat mengakses anggota pada bagian ini).
Dengan memanfaatkan contoh Stack yang sudah ada, misalkan perancang kelas akan
membuat kelas baru GStack (“growing stack”) yang berperilaku seperti stack namun memi-
liki kemampuan untuk memperbesar dan memperkecil kapasitasnya secara otomatis. Dengan
kemampuan ini, jika operasi Push() dilakukan pada stack yang sudah penuh, kapasitas stack
tersebut akan diperbesar secara otomatis dengan sejumlah memori tertentu (ditentukan oleh
perancang). Demikian juga jika operasi Pop() dilakukan dan kapasitas yang tidak terpakai
melebihi jumlah tertentu maka secara otomatis kapasitas stack tersebut diperkecil.
Dari penjelasan di atas terlihat bahwa kelas GStack dapat diwariskan dari kelas Stack.
Untuk menciptakan perilaku seperti dijelaskan di atas, perancang kelas GStack harus mela-
kukan hal-hal berikut:
1. Mengubah perilaku Pop() dan Push() yang ada pada kelas Stack
2. Menambahkan anggota data yang digunakan untuk menyimpan faktor penambah-
an/penciutan kapasitas stack
Karena ada anggota yang harus ditambahkan, perancang kelas turunan GStack harus
mendefinisikan anggota di dalam kelas tersebut. Misalkan faktor penambahan/penciutan
dicatat dalam anggota gs unit (grow/shrink unit). Deklarasi kelas GStack ditunjukkan
pada Contoh 7.1.
Misalkan perancang kelas GStack menetapkan GStack::Push() akan memeriksa apakah
stack penuh atau tidak. Jika ya, berarti kapasitas stack harus diperbesar. Untuk keperluan
ini GStack::Push() cukup memanfaatkan Stack::isFull(). Sebaliknya, GStack::Pop()
harus memeriksa apakah setelah operasi “pop” terjadi kekosongan kapasitas. Jika ya, berarti
kapasitas stack harus diperkecil. Untuk mengetahui hal ini, GStack::Pop() harus mengeta-
hui nilai size dan topStack, padalah kedua data tersebut berada pada bagian private:.
Sebagai akibatnya, kedua data tersebut harus dipindahkan ke bagian protected:.
47
Contoh 7.1 Deklarasi kelas GStack yang diturunkan dari Stack
1   // File GStack.h
2   // Deklarasi kelas GStack
3
4   #ifndef GSTACK_H
5   #define GSTACK_H
6
7   #include “Stack.h”
8
9   class GStack : public Stack {
10      public:
11       // ctor, cctor, dtor, oper=
12       GStack();
13       GStack(const GStack&);
14       ~GStack();
15       GStack& operator=(const GStack&);
16
17       // redefinition of Push & Pop
18       void Push (int);
19       void Pop (int&);
20       void operator<<(int);
21       void operator>>(int&);
22
23      private:
24       int gs_unit;
25
26       // fungsi untuk mengubah kapasitas
27       void Grow();
28       void Shrink();
29
30   };
31   #endif GSTACK_H
48
Contoh 7.2 Definisi fungsi anggota GStack
1   // File GStack.cc
2   // Definisi fungsi-fungsi anggota kelas GStack
3
4   #include <stdio.h>
5   #include “GStack.h”
6
7   GStack::GStack() {
8      gs_unit = 10;
9   }
10
11   GStack::GStack(const GStack& s) : Stack (s) {
12      gs_unit = s.gs_unit;
13   }
14
15   GStack::~GStack() {
16      /* tidak ada yang perlu dilakukan */
17   }
18
19   GStack& GStack::operator=(const GStack& s) {
20      Stack::operator= (s);
21      gs_unit = s.gs_unit;
22      return *this;
23   }
24
25   void GStack::Push (int x) {
26      if (isFull()) Grow();
27      Stack::Push(x);
28   }
29
30   void GStack::Pop (int& x) {
31      Stack::Pop(x);
32      if (size – topStack > gs_unit) Shrink();
33   }
34
35   void GStack::operator<<(int x) { Push(x); }
36
37   void GStack::operator>>(int& x) { Pop(x); }
38
39   void GStack::Grow() {
40      // … kode untuk memperbesar kapasitas
41   }
42
43   void GStack::Shrink() {
44      // … kode untuk memperkecil kapasitas
45   }
49
Akibat pewarisan, objek yang diciptakan dari kelas GStack juga memiliki data anggota
dari kelas Stack seperti topStack, data, dsb. Demikian juga dengan fungsi anggota Stack.
Kelas GStack juga secara otomatis memiliki fungsi anggota isEmpty() dan isFull(). Pe-
milikan anggota dari kelas dasar belum tentu berarti kelas dasar dapat mengakses anggota
tersebut karena hal ini bergantung pada hak akses yang diterapkan di kelas dasar.
7.1      Ctor, dtor, cctor, dan operator= Kelas Dasar
Bagi kelas turunan, komponen kelas dasar merupakan subobjek yang dimiliki kelas turunan.
Sebagai akibatnya, pada penciptaan objek dari kelas turunan, konstruktor kelas dasar akan
diaktifkan sebelum konstruktor kelas turunan. Sebaliknya pada saat pemusnahan objek
kelas turunan, destruktor kelas dasar dipanggil setelah destruktor kelas turunan.
Penanganan copy constructor pada kelas turunan, dibedakan menjadi tiga kasus:
1. Kelas turunan tidak memiliki cctor, kelas dasar memiliki
2. Kelas turunan memiliki cctor, kelas dasar tidak memiliki
3. Baik kelas turunan maupun kelas dasar memiliki cctor
Pada kasus (1) cctor kelas dasar akan dipanggil, inisialisasi kelas turunan dilakukan dengan
default cctor (bitwise copy). Pada kasus (2) dan (3), cctor dari kelas dasar tidak dipanggil,
inisialisasi kelas dasar menjadi tanggung jawab kelas turunan.
Penginisialisasian kelas dasar oleh kelas turunan melalui ctor atau cctor dilakukan melalui
constructor initialization list seperti yang dijelaskan pada Bagian 3.7. Dalam contoh GStack
di atas, cctor harus didefinisikan dengan menggunakan nama kelas dasar. Perhatikanlah
cctor di dalam Contoh 7.2 di baris 11–13.
Assignment ditangani dengan cara yang sama seperti inisialisasi, yaitu jika kelas turunan
tidak mendefinisikan operator= maka operator= dari kelas dasar akan dipanggil (jika ada).
Sebaliknya, jika kelas turunan mendefinisikan operator= maka operasi assignment dari kelas
dasar menjadi tanggung jawab kelas turunan. Perhatikanlah baris 19–23 dari Contoh 7.2.
7.2      Polymorphism dan Fungsi Anggota Virtual
Karena ciri-ciri yang ada di kelas Stack juga muncul di kelas GStack, objek-objek yang
berasal dari kelas GStack memiliki sifat sebagai GStack dan sekaligus sebagai Stack. Ka-
rakteristik terakhir ini berkaitan dengan polymorphism (poly = banyak, morph = bentuk).
Dalam C++ reference (untuk selanjutnya disingkat “ref”) dan pointer (disingkat “ptr”) da-
pat bersifat polimorfik. Sifat polimorfik mengakibatkan sebuah ref/ptr memiliki tipe statik
dan tipe dinamik. Tipe statik adalah tipe pada saat ref/ptr tersebut dideklarasikan di dalam
program. Tipe dinamik adalah tipe yang dapat berubah pada saat eksekusi program, ber-
gantung pada objek yang ditunjuk/diacu ptr/ref tersebut. Berdasarkan tipe dinamiknya ini,
ptr/ref dalam C++ dapat memanggil anggota kelas yang berasal dari kelas berbeda-beda.
Penentuan anggota mana yang dipanggil, dilakukan pada saat eksekusi (dynamic binding).
Hal ini yang membedakan antara pemberian parameter secara value dengan pointer/reference.
Dalam contoh, berikut, perintah s.Push() yang dipanggil oleh FuncVal adalah Stack::Push
50
walaupun parameter s bertipe GStack. Karena parameter formal bukan berupa sebuah po-
inter maupun reference.
#include <GStack.h>
void FuncVal (Stack s) {
s.Push (10);
}
Jika digunakan pointer atau reference seperti pada Contoh 7.3, maka parameter formal
dapat bersifat polimorfik. Dalam contoh tersebut, parameter formal memiliki tipe statik dan
dinamik seperti ditunjukkan pada Tabel 4. Untuk memanfaatkan sifat polimorfik fungsi yang
dipanggil melalui ptr/ref harus dideklarasikan sebagai fungsi anggota virtual. Pendeklarasian
virtual ini harus dicantumkan pada kelas dasar. Dalam hal ini, pada kelas Stack. Modifikasi
deklarasi kelas Stack diberikan pada Contoh 7.4.
Pendefinisian ulang fungsi anggota virtual di kelas turunan harus menggunakan nama,
jenis nilai kembali, dan function signature yang sama dengan di kelas dasar.
Parameter Formal    Tipe Statik      Tipe Dinamik
Stack* dan GStack*
t             Stack*
Stack& dan GStack&
u             Stack&
Tabel 4: Tipe statik dan dinamik pointer dan reference
.
7.2.1    Virtual Destructor
Misalkan ada sebuah array dari pointer ke Stack dan kelas GStack diturunkan dari Stack
seperti pada contoh di atas. Setiap elemen dalam array tersebut dapat berisi objek bertipe
Stack maupun GStack. Dalam contoh berikut ini:
Stack* sp [MAX_ELEM];
// … kode-kode lain
for (i=0; i<MAX_ELEM; i++)
delete sp[i];
destruktor mana yang akan dipanggil oleh delete sp[i];? Dalam contoh yang sudah di-
berikan, destruktor yang akan dipanggil adalah Stack:: Stack(). Seharusnya, jika elemen
array sp menunjuk ke objek berjenis GStack destruktor yang harus dipanggil melalui elemen
tersebut adalah GStack:: GStack(). Untuk mengatasi hal ini, destruktor dari kelas dasar
(Stack) harus dideklarasikan sebagai virtual seperti dalam contoh berikut:
class Stack {
public:
51
Contoh 7.3 Sifat Polimorfik melalui pointer atau reference
1   #include <GStack.h>
2
3   void FuncPtr (Stack *t) {
4      t->Push (10);
5   }
6
7   void FuncRef (Stack& u) {
8      u.Push (10);
9   }
10
11   main()
12   {
13      Stack s;
14      GStack gs;
15
16      FuncRef (s);        // u.Push akan memanggil Stack::Push()
17      FuncRef (gs);       // u.Push akan memanggil GStack::Push()
18
19      FuncPtr (&s)        // t->Push akan memanggil Stack::Push();
20      FuncPtr (&gs);      // t->Push akan memanggil GStack::Push()
21   }
52
Contoh 7.4 Modifikasi deklarasi kelas Stack
1   // File: Stack.h
2   // Deklarasi kelas Stack
3
4   #ifndef STACK_H
5   #define STACK_H
6   #include “StackExp.h”
7
8   class Stack {
9    public:
10      // ctor, cctor, dtor, & oper=
11      Stack();                    // default ctor
12      Stack(int);                 // user-defined ctor
13      Stack(const Stack&);        // cctor
14      ~Stack();                   // dtor
15
16    public:
17      // services
18      virtual void Push (int);               // <=== penambahan “virtual”
19      virtual void Pop (int&);               // <=== penambahan “virtual”
20      int isEmpty() const;
21      int isFull() const;
22      void Cetak() const;
23
24      // operator
25      Stack& operator= (const Stack&);
26      virtual void operator<< (int); // “Push” <=== penambahan “virtual”
27      virtual void operator>> (int&); // “Pop” <=== penambahan “virtual”
28
29    private:
30      const int defaultStackSize = 1000;
31      int *data;
32
33    protected:    // dipindahkan dari private ke protected
34      int topStack;
35      int size;
36   };
37   #endif STACK_H
53
// ctor, dtor, cctor
//…
virtual ~Stack();
//
};
Di dalam kelas turunan (GStack), destruktor tidak perlu dideklarasikan virtual karena
destruktor kelas yang diturunkan dari kelas lain yang memiliki dtor virtual otomatis bersifat
virtual.
7.2.2    Abstract Base Class (ABC)
Abstract Base Class adalah kelas dasar yang berkaitan dengan konsep abstrak. Misalnya ke-
las Stack, Queue, List, Tree dapat dikelompokkan menjadi sebuah kelas abstrak DataStore
yang merepresentasikan kelas penyimpan data. Kelas tersebut abstrak karena jika ada orang
yang meminta anda
“Tolong ciptakan sebuah DataStore!”
anda tidak dapat melakukannya karena tidak tahu harus menciptakan objek yang berasal
dari jenis mana.
Misalkan dalam kelas DataStore tersebut dideklarasikan prosedur Clear() untuk meng-
hapus seluruh item yang tersimpan di dalam DataStore. Agar seluruh kelas turunan
DataStore mewarisi prosedur ini dan pemanggilannya dilakukan secara dinamik, maka
Clear() dideklarasikan sebagai fungsi virtual di dalam kelas DataStore. Operasi pengha-
pusan ini tidak dapat diimplementasikan di dalam kelas DataStore karena cara penghapusan
List misalnya berbeda dengan cara penghapusan Tree. Sebagai akibatnya kelas DataStore
hanya menyatakan keberadaan Clear() tanpa mendefinisikan aksi yang dilakukannya. Da-
lam bahasa C++, hal ini dinyatakan sebagai pure virtual function sebagai berikut:
class DataStore {
public:
// …
virtual void Clear() = 0;        // “= 0″ menunjukkan ‘pure virtual’
// …
};
Sebuah kelas dasar yang memiliki pure virtual function disebut sebagai kelas dasar abs-
trak (Abstract Base Class = ABC ). Pemakai kelas tidak dapat mendeklarasikan objek yang
berasal dari sebuah ABC, melainkan dari kelas non-abstrak yang diturunkan dari kelas dasar
abstrak tersebut.
Di dalam kelas non-abstrak yang mewarisi kelas dasar abstrak, perancang kelas wajib
mendefinisikan fungsi-fungsi pure virtual yang ada di kelas dasar abstrak. Sebagai contoh
jika kelas-kelas Stack dan Tree diturunkan dari kelas DataStore maka perancang kelas harus
mendefinisikan fungsi Clear() seperti dalam contoh berikut:
54
// File: Stack.h
// Deskripsi: deklarasi kelas Stack yang diturunkan dari DataStore
class Stack : public DataStore {
public:
// …
void Clear ();
};
// File: Tree.h
// Deskripsi: deklarasi kelas Tree yang diturunkan dari DataStore
class Tree : public DataStore {
public:
// …
void Clear ();
};
Di dalam file Stack.cc dan Tree.cc definisi dari Stack::Clear() dan Tree::Clear()
harus dituliskan. Isi instruksi kedua fungsi tersebut mungkin berbeda.
8     Exception
Seringkali penanganan kesalahan yang muncul pada saat eksekusi program membuat penulis
program harus menambahkan instruksi-instruksi tertentu di dalam programnya yang dapat
membuat program menjadi rumit. Sebagai contoh jika ada sebuah fungsi yang memiliki nilai
kembalian bertipe integer dan dalam eksekusi fungsi tersebut terjadi kesalahan maka biasa-
nya penulis program akan memberikan nilai kembalian “khusus” yang harus diperiksa oleh
instruksi pemanggil fungsi tersebut. Dalam hal ini dalam badan fungsi tersebut akan meng-
andung instruksi yang kurang lebih seperti ditunjukkan pada Contoh 8.1. Sehingga untuk
menangani kesalahan yang mungkin muncul pemanggil LakukanAksi() harus menuliskan
instruksi seperti ditunjukkan pada Contoh 8.2.
Contoh 8.1 Penyampaian informasi kesalahan melalui return
1    int LakukanAksi ()
2    {
3       // …
4       if ( …. ) // periksa kondisi kesalahan
5            return NILAI_KHUSUS;
6       else
7            return NILAI_FUNGSI;
8    }
Kesalahan dalam eksekusi program seperti di atas seringkali disebut sebagai exception.
C++   menyediakan fasilitas khusus untuk menangani kesalahan melalui throw, catch dan
55
Contoh 8.2 Penanganan kesalahan setelah pemanggilan LakukanAksi()
1    if (LakukanAksi () == NILAI_KHUSUS) {
2        // … jalankan instruksi untuk menangani kesalahan
3    }
4    else {
5        // instruksi-1
6        // instruksi-2
7        // …
8        // instruksi-n
9    }
try. Untuk memudahkan pengertian, throw dapat dianggap sebagai “return dengan excep-
tion”. Dengan kata lain, return menyatakan keadaan bahwa fungsi selesai dengan normal,
sedangkan throw menyatakan keadaan bahwa fungsi “selesai” dengan tidak normal. De-
ngan penjelasan di atas, sebuah fungsi dapat dianggap memiliki dua “pintu keluar” (untuk
keadaan normal dan abnormal). Contoh 8.3 menunjukkan pemanfaatan throw. Perhatika-
nlah bahwa jenis ekspresi yang dinyatakan dalam throw tidak harus sama dengan jenis
nilai kembali fungsi. Dalam hal ini jenis “pintu keluar” normal berbeda dengan jenis “pintu
keluar” abnormal. Tipe ekspresi yang dinyatakan pada throw dapat berupa tipe apapun
yang dideklarasikan di dalam program (tipe primitif: int, float, dsb. maupun tipe kelas yang
ada).
Contoh 8.3 Penyampaian informasi kesalahan melalui throw
1    int LakukanAksi ()
2    {
3        // …
4        if ( …. ) // periksa kondisi kesalahan
5            throw “Ada kesalahan”;
6        else
7            return NILAI_FUNGSI;
8    }
Untuk menerima nilai dari “pintu keluar abnormal”, program harus menggunakan catch
yang dituliskan setelah sebuah blok try. Dengan fasilitas ini, Contoh 8.2 dapat dituliskan
menjadi instruksi pada Contoh 8.4. Terlihat bahwa instruksi menjadi lebih mudah dibaca.
Perintah catch yang dituliskan setelah blok try disebut juga sebagai exception handler
untuk blok try tersebut. Secara umum, sebuah blok try dapat memiliki lebih dari satu
exception handler, masing-masing untuk menangani tipe exception yang berbeda. Setiap
handler dapat dianggap sebagai fungsi yang memiliki signature tertentu seperti yang ditu-
liskan setelah kata kunci catch. Jika penulis program ingin menuliskan sebuah handler yang
dapat menerima semua jenis exception, catch dapat dituliskan dengan tipe ellipsis (”…”).
Hal ini mirip dengan prototipe fungsi yang dapat menerima parameter dalam berbagai jenis.
56
Contoh 8.4 Pemanfaatan try dan catch
1    try {
2       LakukanAksi ();
3       // instruksi-1
4       // instruksi-2
5       // …
6       // instruksi-n
7    }
8    catch (const char*) {
9       // … jalankan instruksi untuk menangani kesalahan
10    }
11
12    // eksekusi berlanjut pada bagian ini …
try {
// instruksi…
}
catch (StackErr&) {
// handler untuk tipe “StackErr”
}
catch (…) {
// handler untuk semua jenis exception lainnya
}
57
Jika pada saat instruksi di dalam blok try dijalankan terjadi exception maka salah satu
handler yang tersedia akan dipilih berdasarkan kecocokan tipe dari exception (seperti yang
dinyatakan dalam ekspresi throw) dan tipe handler (seperti yang dinyatakan dalam catch)
yang ada. Jika ada handler yang cocok, maka instruksi di dalam handler tersebut dijalankan
dan handler yang lain tidak akan dipilih. Setelah instruksi di dalam handler dijalankan ek-
sekusi dari blok try tidak dilanjutkan tetapi dilanjutkan dengan eksekusi yang dituliskan
setelah bagian try-catch tersebut.
Berikut ini akan diberikan contoh pemanfaatan exception dalam kelas Stack. Misalkan
perancang kelas membuat kelas StackExp untuk menunjukkan exception yang terjadi di
dalam kelas Stack. Di dalam kelas tersebut didefinisikan sejumlah pesan kesalahan (dalam
tabel) serta pencacah (counter) yang dapat digunakan untuk mencatat berapa kali muncul
exception. Deklarasi kelas StackExp ditunjukkan pada Contoh 8.5.
Contoh 8.5 Deklarasi kelas StackExp
1     #ifndef STACKEXP_H
2     #define STACKEXP_H
3
4     const int STACK_EMPTY = 0;
5     const int STACK_FULL = 1;
6
7     class StackExp {
8      public:
9         // ctor, cctor, dtor, oper=
10         StackExp (int);          // ctor: initialize msg_id
11         StackExp (const StackExp&);
12         // dalam contoh ini, StackExp tidak memerlukan dtor dan oper=
13         //    ~StackExp();
14         //    StackExp& operator= (const StackExp&);
15
16         // services
17         void DisplayMsg () const;
18         static int NumException ();
19
20      private:
21         // static member, shared by all objects of this class
22         static int num_ex; // pencacah jumlah exception
23         static char* msg[]; // tabel pesan kesalahan
24
25         const int msg_id; // nomor kesalahan
26     };
27     #endif STACKEXP_H
Definisi fungsi-fungsi anggota StackExp serta inisialisasi anggota-anggota data statik
dapat dilihat pada Contoh 8.6. Definisi fungsi-fungsi anggota StackExp serta inisialisasi
58
Dengan kelas StackExp di atas, perancang kelas Stack dapat mengubah fungsi anggota
Push() dan Pop() untuk menggunakan throw seperti pada Contoh 8.7.
Contoh 8.6 Definisi fungsi anggota dan inisialisasi data statik StackExp
1     #include <stdio.h>
2     #include “StackExp.h”
3     #include <stdio.h>
4
5     int StackExp::num_ex = 0;
6     char* StackExp::msg [] = { “Stack is empty!”, “Stack is full!” };
7
8     StackExp::StackExp (int x) : msg_id (x) {
9        num_ex++; // increase the exception counter
10     }
11
12     StackExp::StackExp (const StackExp& s) : msg_id (s.msg_id) { }
13
14     void StackExp::DisplayMsg() const {
15         printf (“%s\n”, msg[msg_id]);
16     }
17
18     int StackExp::NumException () {
19         return num_ex;
20     }
Setelah perancang kelas menambahkan pembangkit exception melalui perintah throw,
pemakai kelas Stack dapat menangani kesalahan operasi Push() dan Pop() dengan meng-
gunakan try-catch seperti dalam Contoh 8.8. Perhatikanlah bahwa nama parameter “s”
yang ada pada baris 14 independen terhadap nama objek “s yang dideklarasikan pada ba-
ris 6. Kedua nama tersebut tidak harus sama.
C++ I/O Library
9
Selain menggunakan printf(), program dalam bahasa C++ dapat menggunakan kelas stream
untuk perintah masukan/keluaran. Sama seperti program C yang secara otomatis memiliki
tiga variabel stdin, stdout, dan stderr yang bertipe FILE *, program bahasa C++ juga
otomatis memiliki objek cin, cout, dan cerr yang bertipe stream.
Mengapa C++ mendefinisikan lagi fasilitas masukan/keluaran ini? Andaikan di dalam
kelas stack generik ada fungsi anggota Cetak() yang dapat digunakan pemakai kelas un-
tuk mencetak seluruh isi stack. Bagaimana fungsi anggota Cetak() ini diimplementasikan?
Jika elemen stack berasal dari tipe primitif (int, char, float, dsb.) perancang kelas dapat
menggunakan printf(), tetapi jika elemen stack bertipe non-primitif printf() tidak dapat
59
Contoh 8.7 Hasil pengubahan kelas Stack setelah memanfaatkan StackExp
1   // file: Stack.cc
2   // deskripsi: kelas Stack dengan exception handling
3
4   #include “StackExp.h”
5
6   void Stack::Push (int x) {
7      if (isFull()) throw (StackExp (STACK_FULL));        // raise exception
8      else {
9          /* algoritma Push() */
10      }
11   }
12
13   void Stack::Pop (int& x) {
14      if (isEmpty()) throw (StackExp (STACK_EMPTY));        // raise exception
15      else {
16          /* algoritma Pop() */
17      }
18   }
Contoh 8.8 Pemanfaatan kelas StackExp
1   #include “Stack.h”
2   #include <stdio.h>
3
4   main()
5   {
6      Stack s;
7      int n;
8
9      try {
10          // …
11          s << 10;
12          // …
13      }
14      catch (StackExp& s) {
15          s.DisplayMsg();
16      }
17
18      n = Stack::NumException();
19      if (n > 0)
20          printf (“Muncul %s stack exception\n”, n);
21   }
60
digunakan untuk mencetak tipe tersebut. Dalam keadaan inilah kelas stream diperlukan
oleh perancang kelas.
Contoh 9.1 Definisi fungsi Cetak() pada kelas Stack generik
1     template <class Type>
2     void Stack<Type>::Cetak () const {
3        if (isEmpty())
4           cout << “Stack tidak memiliki elemen” << endl;
5        else {
6           int i;
7
8           cout << “Stack berisi ” << topStack
9                  << ” elemen berikut:” << endl;
10           for (i = 0; i < topStack; i++)
11               cout << data [i] << ” “;
12           cout << endl;
13        }
14     }
Dengan memanfaatkan kelas stream, definisi dari fungsi anggota Cetak() adalah seperti
ditunjukkan pada Contoh 9.1. Misalkan perancang kelas menuliskan jumlah elemen dan lalu
setiap elemen yang ada di dalam stack tersebut ke cout. Untuk tipe primitif (int, char,
float, dsb.) cout tahu bagaimana mencetaknya. Bagaimana cout harus mencetak objek
yang non-primitif, misalnya kelas Process. Jika stack generik tersebut diinstansiasi menjadi
objek Stack<Process> maka pada saat Cetak() mencetak objek yang bertipe Process
melalui cout << data[i] pada baris 10, kompilator akan mencari fungsi anggota dari kelas
cout
cout.operator<< (const Process&);
atau fungsi non-anggota
operator<< (stream&, const Process&);
Salah satu dari fungsi tersebut harus didefinisikan oleh perancang kelas Process. Un-
tuk menambah fungsi anggota (yang pertama) pada stream, perancang kelas harus mengu-
bah deklarasi kelas stream yang tidak mungkin dilakukan. Jadi yang dapat dilakukan adalah
mendefinisikan fungsi non-anggota (yang kedua). Agar fungsi tersebut dapat mengakses ang-
gota private dari kelas Process maka, fungsi tersebut dideklarasikan sebagai friend dari
kelas Process. Untuk memungkinkan cascading operasi keluaran ke cout, maka nilai kem-
bali fungsi tersebut harus bertipe stream&. Definisi fungsi non-anggota untuk mencetak isi
kelas Process tersebut ditunjukkan pada Contoh 9.2.
Dengan demikian, fungsi “wajib” sebuah kelas bertambah satu lagi menjadi:
1. Constructor
61
Contoh 9.2 Fungsi non-anggota operator<< untuk mencetak Process
Prototipe dalam kelas Process
1    #include <stream.h>
2
3    class Process {
4       // …
5
6       // overload oper<< untuk pencetakan kelas Process
7       friend stream& operator<< (stream&, const Process&);
8
9       // …
10    };
1    stream& operator<< (stream& s, const Process& p)
2    {
3        // pencetakan isi Process “p” ke stream “s”
4    }
2. Destructor
3. Copy Constructor
4. Operator assignment
5. Operator masukan/keluaran stream
Ada beberapa keuntungan yang diperoleh dari penggunaan kelas stream dibandingkan
dengan fungsi-fungsi di stdio.h:
1. Type safety: tipe objek yang dimanipulasi diketahui oleh kompilator pada saat kompi-
lasi
2. Extensible: fungsi operator<< dan operator>> terhadap kelas stream dapat di-overload
untuk objek yang diciptakan pemakai.
3. Mengurangi kesalahan pemakaian karena tidak adanya format (seperti %d, %c, %s)
yang harus digunakan pemakai.
9.1     Input/Output dengan kelas stream
Stream I/O dalam C++ mendeklarasikan tiga kelas berikut:
1. istream: menangani stream input. cin merupakan objek dari kelas istream yang
diasosiasikan dengan standard input
2. ostream: menangani stream output.
62
(a) cout merupakan objek dari kelas ostream yang diasosiasikan dengan standard
output
(b) cerr merupakan objek dari kelas ostream yang diasosiasikan dengan standard
error
3. iostream: menangani stream dua arah (input/output) (diturunkan dari istream dan
ostream)
Untuk manipulasi terhadap file disediakan kelas-kelas berikut:
1. ifstream yang diturunkan dari kelas istream
2. ofstream yang diturunkan dari kelas ostream
3. fstream yang diturunkan dari kelas iostream
9.2      Output
Penulisan keluaran dilakukan dengan menggunakan operator ”<<” seperti pada contoh-
contoh yang sudah diberikan. Fungsi endl adalah untuk menyatakan end of line sehingga
stream akan menghasilkan kombinasi karakter carriage return, line-feed atau line-feed saja.
9.3     Input
Pembacaan input, pada dasarnya mirip dengan penulisan output hanya menggunakan ope-
rator ”>>”. Pembacaan input yang umum dilakukan melalui stream masukan adalah melalui
loop sebagai berikut:
1     #include <stream.h>
2
3     main ()
4     {
5       char ch;
6
7       while ( cin >> ch ) {       // FALSE jika mendapatkan EOF
8          // …
9       }
10     }
Pembacaan karakter seperti yang ditunjukkan di atas akan mengabaikan karakter white
space seperti: newline, tab, form feed, dsb.
10      Standard Template Library
Pada tahun 1995, Alexander Stepanov dan Meng Lee mengeluarkan dokumen resmi meng-
enai Standard Template Library (STL) [Stepanov and Lee, 1995]. Pustaka ini terutama
63
menyediakan sejumlah kelas penampung (container class) dan algoritma generik (template
function). Kelas penampung yang disediakan termasuk: vector, list, deque, set, multiset,
map, multimap, stack, queue, dan priority queue. Algoritma generik yang disediakan terma-
suk algoritma-algoritma dasar untuk melakukan pencarian (searching), pengurutan (sorting),
penggabungan (merging), penyalinan (copying), dan pengubahan (transforming).
Pustaka ini didasarkan dari hasil penelitian mengenai pemrograman generik (generic
programming) dan pustaka perangkat lunak generik (generic software libraries) yang sudah
dilakukan beberapa tahun oleh Stevanov, Lee, dan Musser dalam bahasa Scheme, Ada, dan
C++. Penyertaan STL ke dalam pustakan baku C++ sudah diusulkan sebelumnya oleh
ANSI/ISO C++ Standards Committe, yaitu pada bulan Juli 1994.
STL terdiri dari lima jenis komponen:
1. Penampung (container): mengelola sekumpulan lokasi memori
2. Iterator: menyediakan sarana agar sebuah algoritma dapat menjelajah sebuah penam-
pung
3. Objek fungsi: membungkus sebuah fungsi di dalam objek yang digunakan komponen
lain
4. Algoritma: mendefinisikan prosedur komputasi
5. Adaptor: mengadaptasikan komponen agar menyediakan interface yang berbeda
Algoritma di dalam STL bersifat generik, dapat digunakan terhadap berbagai penampung
dan bahkan pada array C++ biasa. Salah satu ciri penting dari perancangan pustaka ini
adalah penggunaan iterator yang sangat konsisten sebagai perantara antara algoritma dan
penampung.
10.1     Penampung
Contoh Stack generik yang sudah diberikan pada bagian awal dari diktat ini merupakan con-
toh sebuah penampung. Penampung (container) di dalam STL dibedakan antra penampung
urutan (sequence container) dan penampung asosiatif (associative container).
• Penampung urutan menyimpan kumpulan objek dalam susunan linear. Termasuk ke
dalam kategori ini adalah vector<T>, deque<T>, dan list<T>.
• Penampung asosiatif menyediakan fasilitas pengambilan kembali objek (retrieval) dari
suatu kumpunan berdasarkan nilai kunci. Ukuran kumpulan dapat berubah pada saat
eksekusi. Termasuk ke dalam kategori ini adalah set<T>, multiset<T>, map<T>, dan
multimap<T>,
Pada Contoh 10.1 ditunjukkan penggunaan penampung generik vector. Metoda begin()
dan end() memberikan iterator yang menunjuk pada posisi awal (elemen pertama) dan
“akhir” (element setelah terakhir) dari vektor. Pada contoh tersebut, baris 1–3 dapat digan-
ti dengan #include <stl.h>.
64
Contoh 10.1 Penggunaan kelas penampung vektor
1      #include <algo.h>
2      #include <stream.h>
3      #include <vector.h>
4
5      main ()
6      {
7          vector<float> s (10);
8          float sum;
9          int k;
10
11          for (k=0; k < s.size(); k++)
12               s[k] = float(k);
13
14          sum = accumulate (s.begin(), s.end(), 0.0);
15          cout << “Sum is ” << sum << endl;
16      }
Sebuah penampung memiliki metoda-metoda seperti yang ditunjukkan pada Tabel 5.
Jika iterator yang dimiliki penampung berjenis bidirectional atau random access maka pe-
nampung disebut sebagai penampung reversible. Selain metoda ini, penampung urutan
(sequence) memiliki metoda tambahan seperti ditunjukkan pada Tabel 6.
Makna                       Keterangan
Metoda
iterator yang menunjuk ke posisi awal
begin()
iterator yang menunjuk ke posisi “akhir”
end()
jumlah elemen di dalam penampung
size()
jumlah elemen terbesar
max size()
menyatakan kosong/tidak
empty()
iterator yang menunjuk ke posisi akhir     hanya untuk reversible
rbegin()
iterator yang menunjuk ke posisi “awal”    hanya untuk reversible
rend()
Tabel 5: Metoda pada penampung
10.2       Iterator
Iterator merupakan pointer C++ yang digeneralisasi sehingga memungkinkan penulis pro-
gram memanipulasi penampung dengan cara yang seragam. Karena merupakan generalisasi
dari pointer, maka fungsi generik yang memanfaatkan iterator akan dapat digunakan juga
terhadap pointer biasa.
Secara konsep, iterator adalah objek yang mendefinisikan fungsi operator*8 yang meng-
embalikan nilai dari suatu kelas T yang disebut sebagai value type dari iterator tersebut.
8
sebagai operasi dereference, bukan sebagai operasi perkalian!
65
Makna
Metoda
menyisipkan salinan t sebelum iterator p
insert(p, t)
menyisipkan n salinan t sebelum p
insert(p, n, t)
menyisipkan salinan elemen dalam wilayah iterator masukan
insert(p, i, j)
[i,j)sebelum p
hapus elemen yang ditunjuk p
erase(p)
hapus elemen dalam wilayah [p1,p2)
erase(p1,p2)
reference objek yang ditunjuk oleh begin()
front()
reference objek yang ditunjuk oleh –end()
back()
push front(t)         insert (begin(), t)
push back(t)          insert (end(), t)
pop front(t)          erase (begin())
pop back(t)           erase (–end(), t)
Tabel 6: Metoda tambahan pada penampung urutan
Selain itu, setiap operator memiliki tipe korespondensi yang disebut distance type dari ope-
rator tersebut.
Untuk memahami konsep ini perhatikanlah kasus pointer biasa. Seandainya diketahui
sebuah pointer (biasa) seperti contoh di bawah ini:
float *p;
maka dari variabel p dapat dibentuk ekspresi “*p” yang bertipe float yang dalam hal ini
merupakan value type dari p. Sedangkan jika seandainya representasi tipe float memerlukan
8 byte, maka distance type adalah tipe integral (bulat) yang nilainya kelipatan 8. Dalam
kasus ini, misalnya, ekspresi p + 2 akan menambah nilai p dengan 16.
Dalam STL, iterator berfungsi sebagai perantara algoritma generik dgn penampung.
Iterator dibagi ke dalam lima kategori:
• Forward: menyediakan penjelajahan satu arah dari sebuah urutan. Operasi ini dinya-
takan dengan ++.
• Bidirectional: menyediakan penjelajaahan dua arah. Operasi ini dinyatakan dengan
++ dan –.
• Random access: berperan seperti iterator bidirectional dengan tambahan kemampuan
berikut:
– Melompat jauh (maju/mundur) iterator r yang dinyatakan dengan operasi r +=
n atau r -= n (n memiliki jenis “distance”)
– Penambahan / pengurangan dengan integer dengan operasi r + n atau r – n
yang menghasilkan iterator
– Pengurangan dua iterator r – s yang menghasilkan integer (“distance”)
– Pembandingan nilai iterator, dinyatakan dengan operasi r < s, r > s, r <= s,
dan r >= s.
66
Ketiga iterator di atas dapat dibandingkan dengan operator == dan !=.
• Input dan Output: berperan seperti interator maju (forward iterator) namun dengan
beberapa pengecualian:
– Tidak ada jaminan bahwa nilai iterator (input/output) dapat disimpan dan lalu
digunakan untuk maju dari posisi terakhir yang disimpan tersebut jika iterator
tersebut digunakan kedua kalinya
– Tidak ada jaminan bahwa objek *ri, yaitu objek yang diacu oleh iterator masukan
ri, dapat diassign
– Tidak ada jaminan bahwa objek *ro, yaitu objek yang diacu oleh iterator keluaran
ro, dapat dibaca
– Tidak ada jaminan bahwa nilai iterator dapat dibandingkan dengan operator ==
maupun !=
Jenis iterator yang dimiliki oleh setiap penampung ditunjukkan pada Tabel 7. Catatan:
semua iterator dari kelas penampung asosiatif merupakan bidirectional.
Iterator              Jenis
random access
vector<T>::iterator
random access
deque<T>::iterator
bidirectional
list<T>::iterator
Tabel 7: Jenis Iterator Untuk Penampung Urutan
10.3     Iterator Stream
Iterator stream diciptakan agar algoritma-algoritma generik dapat langsung memanfaatkan
stream masukan/keluaran. STL mendefinisikan kelas generik istream iterator<T> untuk
membaca data dan ostream iterator<T> untuk menuliskan data.
10.4     Objek Fungsi
Selain mendefinisikan sejumlah fungsi generik, STL juga mendefinisikan objek fungsi, yaitu
objek yang mendefinisikan fungsi operator(). Seringkali, dalam program C atau C++
penulis program mendeklarasikan pointer ke fungsi sebagai parameter sebuah fungsi, seperti
parameter kedua dalam contoh berikut:
typedef void (*MyFuncType) (int, char*);
int MyTestFunc (float x, MyFuncType f) {
(*f)(x); // panggil “f” dengan parameter “x”
}
67
Dalam STL, parameter kedua dalam konteks seperti ini dituliskan sebagai sebuah ob-
jek fungsi. Sehingga, algoritma dapat memanfaatkan baik pointer ke fungsi maupun objek
fungsi. Sebagai dasar didefinisikan “kelas” unary_function, dan binary_function dengan
definisi seperti pada Contoh 10.2. Dengan dasar ini, misalnya kelas generik plus9 didefini-
sikan sebagai kode dalam Contoh 10.3.
Contoh 10.2 Deklarasi “kelas” unary function dan binary function
template <class Arg, class Result>
struct unary_function {
typedef Arg argument_type;
typedef Result result_type;
}
template <class Arg1, class Arg2, class Result>
struct binary_function {
typedef Arg1 first_argument_type;
typedef Arg2 second_argument_type;
typedef Result result_type;
}
Contoh 10.3 Implementasi fungsi objek “plus”
template <class T>
struct plus : binary_function<T,T,T> {
T operator() (const T& x, const T& y) const {
return x + y;
}
};
Dengan cara yang mirip, kelas-kelas objek lain di definisikan. Selain kelas dasar fungsi
di atas, terdapat tiga kelompok lainnya:
1. Fungsi-fungsi aritmatika minus, times, divides, modulus, negate,
2. Fungsi-fungsi pembadingan equal to, not equal to, greater, less, greater equal,
less equal.
3. Fungsi-fungsi logika logical and, logical or, dan logical not.
Pemanfaatan objek fungsi ini diberikan pada Contoh 10.4.
9
Perhatikanlah bahwa plus adalah sebuah “kelas” bukan sebuah fungsi
68
Contoh 10.4 Pemanfaatan objek fungsi
1    #include <stl.h>
2
3    main () {
4        plus<float> op;
5
6        cout << op (.3, 12.) << endl;
7    }
10.5     Algoritma
Semua algoritma di dalam STL dipisahkan dari implementasi struktur data tertentu serta
diparameterisasikan oleh tipe iterator. Berbeda dari fungsi objek yang merupakan objek,
algoritma-algoritma ini adalah fungsi generik.
Untuk algoritma-algoritma tertentu baik versi in-place maupun versi copying didefini-
sikan. Untuk membedakannya, nama algoritma dituliskan sebagai algoritma untuk versi
in-place dan algoritma copy untuk versi copying.
Beberapa algoritma juga mendeklarasikan parameter formal berjenis Predicate atau
BinaryPredicate jika algoritma ini memanfaatkan objek fungsi dalam operasinya. Untuk
membedakannya, algoritma yang seperti ini diberi nama algoritma if.
Beberapa algoritma yang didefinisikan STL di antaranya ditunjukkan pada Tabel 8.
Keterangan
Algoritma
for each ()
find (), find if()
adjacent find ()
count (), count if()
mismatch()
equal()
search()
copy(), copy backward()
swap(), iter swap(), swap ranges()
transform()
replace(), replace if()
replace copy(), replace copy if()
fill(), fill n()
generate(), generate n()
remove(), remove if()
Tabel 8: Algoritma yang didefinisikan STL
69
10.6    Adaptor
Panduan Pemanfaatan C++
11
• Dalam merancang sebuah kelas perhatikanlah bahwa lima jenis fungsi berikut ada di
dalam kelas tersebut:
1. Constructor: default dan/atau user-defined
2. Copy Constructor
3. Destructor: deklarasikanlah sebagai virtual untuk mengantisipasi kemungkinan
kelas ini diturunkan menjadi kelas lain
4. Operasi assignment (operator =)
5. Operasi masukan/keluaran yang melibatkan kelas stream. Kedua fungsi ini ha-
rus didefinisikan sebagai non-anggota sehingga kemungkinan besar dideklarasikan
sebagai friend.
1     class MyClass {
2         MyClass ();                                   // ctor
3         virtual ~MyClass ();                          // virtual dtor
4         MyClass (const MyClass&);                     // cctor
5         MyClass& operator= (const MyClass&); // assignment
6
7         // masukan/keluaran
8         friend stream& operator << (stream&, const MyClass*);
9         friend stream& operator >> (stream&, const MyClass*);
10     }
• Hindari penggunaan data global
• Hindari penggunaan fungsi non-anggota global
• Hindari penggunaan anggota data yang ditempatkan pada bagian public
• Hindari penggunaan friend, kecuali untuk menghindari tiga ”aturan” di atas
• Jangan mengakses anggota data dari objek lain secara langsung
• Jangan menggunakan “type field”, gunakanlah virtual function
• Dalam melakukan peralihan dari C ke C++
– Gunakan feature dari C++ secara bertahap
– Penggunaan C++ yang baik memerlukan perancangan yang baik. C++ hanyalah
merupakan alat untuk mengimplementasikan rancangan tersebut
70
• Demi efisiensi kode, deklarasikan objek sedekat mungkin dengan pemakaian pertama-
nya
• Untuk menginisialisasi subobjek, gunakan memberwise initialization, jangan gunakan
assignment!!!
Pustaka
[Ellis and Stroustrup, 1990] Ellis, M. and Stroustrup, B. (1990). The Annotated C++ Re-
ference Manual. Addison-Wesley, Reading, MA.
[Lippman, 1991] Lippman, S. (1991). C++ Primer. 2nd Edition. Addison-Welsy, Reading,
MA.
[Stepanov and Lee, 1995] Stepanov, A. and Lee, M. (1995). The Standard Template Library.
Hewlett-Packard Company.
[Strouptrup, 1997] Strouptrup, B. (1997). The C++ Programming Languange. 3rd Edition.
Addison-Wesley.
[Stroustrup, 1994] Stroustrup, B. (1994). The Design and Evolution of C++. Addison-
Wesley.
71
OLEH :**VASKO EDO MINTER GULT0M

TEKNIK PERANGKAT LUNAK

“USU”

2008

2 thoughts on “Manfaat Program Bahasa C++

  1. keren nihhh tampilan dan isinya…di usu jurusan apa bang?silahkan bergabung di link saya…
    GBU.
    via89.blogspot.com

Berikan Balasan

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s