Latar Belakang
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. Sebagai 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) memberikan dukungan untuk menciptakan dan memanfaatkan abstraksi data,
(2) memberikan dukungan untuk object-oriented programming, dan
(3) memperbaiki beberapa kemampuanyang 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++.
Perbandingan C++ dengan C
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.
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 masukan/keluaran melalui objek cin, cout, dan cerr sebagai pasangan dari stdin, stdout, dan stderr
Deklarasi variable
Selain di awal blok, variable/objek dapat dideklarasikan/ didefinisikan di antara instruksi. Dalam bahasa C, deklarasi variabel harus selalu dilakukan di luar atau di awal blok.
CODE
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;
}
Perubahan Tipe
Perubahan tipe (typecasting) dalam C++ dapat dipandang sebagai pemanggilan fungsi dengan nama tipe yang digunakan dalam casting.
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).
CODE
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 reference. Setiap pendefinisian variabel referensi harus selalu diinisialisasi oleh variabel lain. Dalam contoh di atas, variabel xr tidak berisi alamat dari x, seperti halnya pada
CODE
int *py;
int &yr; // error (tidak diinisialisasi)
int y;
py = &y; // py akan berisi alamat dari y
Function Overloading
Nama fungsi yang sama dapat dideklarasikan dengan function signature yang berbeda. Fasilitas ini sering disebut sebagai function name overloading. Function signature adalah jumlah dan tipe parameter formal sebuah fungsi.
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.
Nilai default parameter formal
Dalam C++ parameter formal dapat diberi nilai default. Dalam Contoh dibawah ditunjukkan fungsi MoveWindow() yang memiliki 3 parameter formal, dua di antaranya diberi nilai default. Pemanggilan MoveWindow() (seperti pada baris 13 dan 14) dapat dilakukan dengan memberikan satu, dua, atau tiga parameter aktual.
CODE
//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 }
Operator-operator Baru
C++ juga mende
nisikan 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 dibawah ini ditunjukkan beberapa cara menggunakan operator ini di dalam fungsi Print().
CODE
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 };
Tag name
Nama kelas atau enumerasi (tag name) adalah nama tipe (baru)
CODE
enum TOption {OP_READ, OP_WRITE, OP_CREATE};
TOption file_op; // dalam \C++: `TOption' otomatis menjadi nama tipe
enum TOption file_op; // dalam C
Anonymous union
Nama tag sebuah union dapat dihilangkan.
CODE
struct Ident {
char *nama;
char type;
union /* tanpa tagname */ { /* anonymous union */
char *str_value;
int int_val;
};
};
struct Ident r;
r.int_val = 0;
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 tersebut 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:
CODE
char ch[3] = "\C++"; /* C: OK, \C++: error */
char ch[] = "\C++"; /* OK untuk C dan \C++ *
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 spesi
kasikan semua tipe parameter formalnya
• Jangan gunakan malloc() maupun free(). Sebagi gantinya, gunakanlah new dan delete. Kedua operator baru ini tidak hanya sekedar mengalokasikan memori melainkan juga secara otomatis melibatkan constructor dan destructor.
• Union pada umumnya tidak memerlukan tag name, gunakanlah anonymous union
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 pemrograman 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 dipandang sebagai perluasan dari kata kunci struct, hanya perbedaannya nama kelas (tag-name) dalam C++ sekaligus merupakan tipe baru.
Contoh: Sebuah struct yang memiliki prosedur/fungsi
CODE
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:
• 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 sebagai berikut:
• public
dapat diakses oleh fungsi di luar kelas (fungsi bukan anggota kelas tersebut) dengan menggunakan operator selektor (. atau ->)
• private
hanya dapat diakses oleh fungsi anggota kelas tersebut
• protected
hanya dapat diakses oleh fungsi anggota kelas tersebut dan fungsi-fungi anggota kelas turunan
Dalam deklarasi \kelas" Stack pada Contoh diatas, 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
Contoh: Deklarasi kelas Stack beserta fungsi anggota
CODE
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 }
Pointer implisit this
Setiap objek dari suatu kelas memiliki sendiri salinan anggota data dari kelas tersebut. Namun, hanya ada satu salinan anggota fungsi untuk objek-objek dari kelas tersebut. Dengan 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 argumen (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->'.
CODE
1 void Stack::Push (int item) {
2 // . . .
3 this->data [this->topStack] = item;
4 this->topStack++;
5 // . . .
6 }
Dalam contoh berikut di atas, perhatikan 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 dalam 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 tersebut (misalnya fungsi operator)
Objek dari Kelas
Pendeklarasian kelas tidak mengakibatkan alokasi memory untuk kelas tersebut. Memory dialokasikan jika ada objek yang didefinisikan dengan tipe kelas tersebut.
Dengan menggunakan kelas Stack di atas, berikut ini beberapa contoh pendefinisian variabel (objek) yang berasal dari kelas Stack di atas:
CODE
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
9 int x;
10
11 // constructor Stack harus sudah menjamin inisialisasi stack
12 // dengan benar
13
14 myStack.Push (99);
15 OprStack[2].Pop(x);
16 pts->Push(x);
17
18 if (myStack.isEmpty()) {
19 printf ("Stack masih kosong . . . ");
20 }
Pengaksesan public member
Anggota yang publik dapat diakses melalui objek seperti layaknya pengaksesan field pada sebuah 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.
Constructor, Destructor, dan Copy Constructor
Untuk tipe-tipe primitif (int, float, char, double, dsb.) kompilator mengetahui bagaimana mengalokasikan, menginisialisasi, dan mendealokasikan kumpulan bit yang merepresentasikan 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 menginisialisasi nilai-nilai dari anggota data yang dimiliki kelas. Konstruktor dapat dibedakan menjadi dua jenis:
1. Default constructor: konstruktor yang menginisialisasi objek dengan nilai(-nilai) default 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
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.
CODE
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 Contoh diatas, 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 tersebut.
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).
CODE
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
CODE
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 }
CODE
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 }
Implementasi (definisi fungsi-fungsi anggota) seperti yang terlihat pada Contoh diatas dituliskan ke dalam file X.cc, X.cpp, X.cxx atau file X.C.
Dalam contoh pada Contoh ditas, cctor tidak didefinisikan sehingga jika dilakukan penciptaan objek lewat inisialisasi, data member data dari dua objek yang berbeda akan menunjuk ke lokasi yang sama. Selain itu, contoh kelas tersebut juga mendefinisikan dua konstruktor: satu default constructor (Stack::Stack()) dan satu konstruktor yang memungkinkan pemakai kelas Stack menyatakan ukuran maksimum stack yang akan digunakannya (Stack::Stack (int)).
Perhatikanlah pula bahwa ctor, dtor, maupun cctor merupakan fungsi yang tidak memiliki tipe kembalian (return type) karena fungsi-fungsi tersebut tidak dapat dipanggil secara eksplisit oleh pengguna, melainkan secara implisit oleh kompilator.
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 diatas (main.cc).
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 deklarasi 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 memberwise initialization list.
Contoh ini menunjukkan sebuah penggalan program yang berisi tiga dari empat jenis objek di atas.
CODE
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 */
* Array of Objects
Untuk memberikan kemungkinan pada pemakai kelas mendeklarasikan array dari objek, kelas tersebut harus memiliki constructor yang dapat dipanggil tanpa argumen (default constructor).
Jika array diciptakan melalui operator new, destructor harus dipanggil (melalui delete) untuk setiap elemen array yang dialokasikan.
CODE
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 sebelumnya telah dijelaskan sekilas mengenai salah satu manfaat dari cctor. Pada bagian ini akan dijelaskan lebih lanjut manfaat lain dari cctor. Perhatikan Contoh dibawah
CODE
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 }
Dengan menggunakan deklarasi Stack.h yang sudah diberikan pada bagian tersebut, penciptaan objek s3 melalui inisialisasi oleh s1 akan mengakibatkan terjadinya proses penyalinan bit perbit dari objek s1 ke s3. Hal ini terjadi karena kelas Stack belum memiliki copy constructor.
Dalam kelas Stack seperti yang terlihat pada Contoh stack.h, 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.
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 value". Dalam Contoh diatas, parameter aktual s2 diberikan ke fungsi fi 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 diatas 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.
CODE
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 berikut:
CODE
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 berikut:
CODE
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 pada deklarasi kelas Stack di tambahkan beberapa instruksi seperti terlihat pada Contoh berikut:
CODE
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
yang dipanggil oleh program pada Contoh berikut:
CODE
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 }
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 pengguna objek untuk menciptakan objek Parser dengan sekaligus menyatakan ukuran Stack yang dapat digunakan Parser tersebut. Perhatikan Contoh berikut (Kelas Parser yang memiliki data member bertipe Stack)
CODE
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() melakukan operasi assignment. Dengan cara seperti ini terjadi pemanggilan konstruktor Stack::Stack() (tanpa parameter) serta fungsi yang menangani operasi assignment (dua kali pemanggilan).
• ctor Parser::Parser() melakukan inisialisasi Stack melalui member initialization list seperti ditunjukkan pada Contoh berikut:
CODE
1 Parser::Parser(int x) : sym_stack (x), op_stack (x)
2 {
3 // ...
4 }
Dengan cara ini, hanya ada satu kali pemanggilan 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 setelah parameter formal konstruktor dan setiap nama anggota diikuti oleh sejumlah argumen yang sesuai dengan user defined constructor yang ada. Dalam Contoh diatas, 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.
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:
CODE
const int max_size = 5000;
Untuk sebuah objek, pengisian tersebut harus dilakukan melalui constructor initialization list
•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.
Dalam contoh Stack di atas, fungsi yang dapat mendapatkan atribut const adalah isEmpty(), sedangkan data yang dapat mendapatkan atribut const adalah size. Pada Contoh dibawah ditunjukkan bagaimana penulisan deklarasi fungsi dan data tersebut setelah mendapatkan atribut const.
Contoh Pemanfaatan const pada anggota fungsi
CODE
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 }
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.
CODE
1 class Stack {
2 public:
3 // ... fungsi lain
4
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 luar deklarasi kelas dan di luar fungsi anggota. Inisialisasi anggota data yang statik dilakukan di file implementasi (X.cc), jangan di dalam file header.
CODE
// 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 dideklarasikan sebagai static function
CODE
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:
CODE
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 sepenuhnya bergantung pada umur hidup dan keberadaan fungsi SuatuFungsi. Dengan dituliskannya 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, misalnya:
CODE
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
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) nonpublic milik B. Dengan adanya hubungan friend ini, A dan F dapat mengakses anggota nonpublic 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:
CODE
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 sehingga objek parameter aktual mungkin dilewatkan secara call-by-value. Akibatnya operasi yang dilakukan terhadap objek bukanlah objek semula, melainkan salinan dari objek tersebut. 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
Nested Class
Dalam keadaan tertentu, perancang kelas membutuhkan pendeklarasian kelas di dalam deklarasi suatu kelas tertentu. Sebagai contoh pada deklarasi kelas List yang merupakan list dari integer, kita mungkin membutuhkan deklarasi kelas ListElem untuk menyatakan elemen list tersebut. Operasi-operasi terhadap list dide
nisikan di dalam kelas List, namun
demikian ada kemungkinan operasi-operasi ini membutuhkan pengaksesan terhadap bagian non-publik dari kelas ListElem sehingga penggunaan friend dituliskan di dalam kelas ListElem seperti yang terlihat pada Contoh berikut:
Contoh Kelas List dan ListElem
CODE
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 berikut:
CODE
1 class List {
2 //
3 //
4 class ListElem {
5 //
6 //
7 };
8 };
Namun demikian, ada pertanyaan yang mungkin muncul: "Dimanakah kelas ListElem 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 sebagai 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 seperti yang ditunjukkan pada Contoh dibawah. Dalam keadaan ini juga kemungkinan besar kelas ListElem tidak perlu memiliki bagian non-publik.
Contoh Deklarasi ListElem di dalam List
CODE
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 };
Fungsi Anggota Nested Class
Dalam contoh List dan ListElem di atas, pende
nisian 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 berikut.
CODE
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 };
16
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 }
Penggunaan nama parameter generik Type di dalam nested class ListElem pada baris 12 mengakibatkan kelas ListElem menjadi kelas generik. Perhatikanlah pula penulisan nama scope pada baris 19, 24, dan 29, serta jenis kembalian fungsi "operator=" dari kelas ListElem.
No comments:
Post a Comment