KONSEP_BHS_PEMPROGRAMAN

sedikit berbagi materi UTS K.B.P

Konsep Bahasa Pemrograman     " Materi 1 "                                                                sumber : Yudianto Sujana, M.Kom

Bahasa Pemrograman

Komputer, alat yang digunakan untuk melakukan komputasi (perhitungan) secara cepat,    komputer juga dapat menyimpan data, dan data tersebut dibaca kembali.

Algoritma merupakan urutan operasi yang akan dikerjakan secara berurutan hingga menghasilkan suatu keluaran (output) yang diinginkan.

 Program merupakan algoritma yang diekspresikan pada notasi atau bahasa tertentu.

Bahasa Pemrograman, merupakan himpunan aturan-aturan (konvensi) untuk menyatukan

(menghubungkan) algoritma-algoritma
 Horizontal, Bahasa-bahasa pemrograman dipilih dan dipelajari secara berurutan.

 Vertical, Membandingkan konsep dan konstruksi dari bahasa-bahasa pemrograman.

Jenis Bahasa

Bahasa Mesin (Machine)

Bahasa Rakitan (Assembly)

Bahasa Tingkat Tinggi (High-Level Language).

Bahasa Mesin

•Merupakan bahasa yang paling rendah levelnya

  (very low-level).

• Dieksekusi secara langsung oleh komputer.

• Proses eksekusi sangat cepat.

• Realisasi (bahasa) membutuhkan biaya rendah

  (low cost of realization).

• Fleksible untuk membuat layer software yang

  baru.

• Tergantung pada mesin (Machine dependent).

Bahasa Assembly

• Menggunakan Mnemonic, misalnya ADD, ADC (Add

with Carry).

• Menggunakan nama simbolik.

• Tergantung pada mesin (Machine dependent).

Contoh :

AX, 01h

LEA AX, WORD PTR Number

PUSH AX

CALL baca_input

MOV AX,1234h

ADD AX, 01h

LEA AX, WORD PTR Number

PUSH AX

Bahasa Tingkat Tinggi

• Mendefinisikan sebuah mesin abstrak (Abstract machine).

• Membutuhkan proses translasi oleh translator (compiler atau interpreter).

• Lebih mudah untuk dipelajari karena lebih sederhana.

• Lebih lambat dibandingkan bahasa mesin dan bahasa assembly.

pendekatan yang bisa dilakukan dalam mempelajari bahasa pemrograman

Meningkatkan kapasitas untuk mengekspresikan ide

pemrograman.

Dapat memilih bahasa pemrograman tertentu yang tepat

untuk menyelesaikan suatu masalah.

Meningkatkan kemampuan untuk belajar bahasa

pemrograman yang baru.

Memahami implementasi dari bahasa pemrograman.

Meningkatkan kemampuan untuk membuat bahasa

pemrograman yang baru.

Kriteria bahasa pemrograman

Readability: Merupakan kriteria yang terpenting

Faktor-faktor :

Simplicity

Orthogonality

Statement Kontrol

Tipe data dan Struktur data

Syntax dan Lexical convention

Writability: Faktor-faktor :

Simplicity.

Orthogonality.

Mendukung abstraksi.

Abstraksi adalah kemampuan untuk mendefinisikan

dan kemudian menggunakan struktur yang kompleks

atau operasi yang mengijinkan detail dari operasi

diabaikan.

Reliability: Faktor-faktor :

Type checking.

Exception handling.

Readability dan writability

Cost: Training programmer.

Penulisan program / Pembuatan software.

Kompilasi dan eksekusi

Maintenance

Faktor yang mempengaruhi desain suatu bahasa

✦Arsitektur Komputer (Computer Architecture).

✦ Metodologi Pemrograman (Programming Methodology)

Kategori Bahasa Pemrograman

•Imperative (Prosedural). Fitur utamanya adalah variable, assignment, statement, dan iterasi.

  Contoh : C, Pascal.

•Functional. Menggunakan fungsi-fungsi untuk melakukan komputasi.

  Contoh : LISP, Scheme.

• Logic. Berdasaarkan aturan (rule-based).  Aturan tidak memiliki urutan khusus.

  Contoh : Prolog.

• Object-oriented. Pengkapsulan data dengan proses.

  Pewarisan (inheritance) dan dynamic type binding.

  Perkembangannya cepat.

  Contoh : C++, Java

Metode Implementasi

✦Kompilasi (Compilation), dilakukan oleh compiler.

   Menerjemahkan high-level program ke kode mesin.

   Translasi membutuhkan waktu tertentu (compiletime)

   Eksekusi cepat

   Contoh bahasa yang menggunakan compiler :

   Pascal, C/C++

✦Interpretasi (Interpretation), dilakukan oleh interpreter.

   Tanpa proses translasi.

   Eksekusi lambat.

   Saat ini jarang digunakan.

   Contoh bahasa yang menggunakan

   interpreter : BASIC

✦HybridGabungan antara kompilasi dan interpretasi

   Translation cost kecil.

   Kecepatan eksekusi tidak terlalu lambat

 

 Beberapa Bahasa Pemrograman

COBOL – 1960

COmmon Business Oriented Language Perkembangan bahasa saat itu :

– UNIVAC menggunakan FLOW-MATIC.

– USAF menggunakan AIMACO.

– IBM mengembangkan COMTRAN.

Didasarkan pada FLOW-MATIC

– Fitur FLOW-MATIC :

• Panjang nama variable hingga 12 karakter

• Menggunakan nama dalam bahasa inggris untuk operator aritmatika.

• Data dan code terpisah.

• Kata kerja (verbs) merupakan kata pertama dalam setiap statement.

Tujuan desain :

– Harus seperti bahasa Inggris yang sederhana.

– Mudah untuk digunakan.

– Harus dapat dipergunakan secara luas.

– Harus terbebas dari masalah implementasi compiler.

Desainer terdiri dari perusahaan komputer dan DoD (U.S Departement of Defense).

Kontribusi terhadap perkembangan bahasa pemrograman :

– Fasilitas makro yang pertama dalam bahasa tingkat tinggi.

– Struktur data hirarki (record).

– Statement kondisi bersarang (nested selection statements).

– Nama variable dapat mencapai 30 karakter.

– Pembagian data.

Digunakan secara luas untuk aplikasi bisnis.

Penggunaannya didukung oleh DoD

BASIC – 1964

Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code.

Dibuat oleh John Kemeny dan Thomas Kurtz.

Mudah untuk dipelajari.

Struktur program jelek.

Dialek dari BASIC yang sekarang populer :

QuickBASIC dan Visual BASIC.

ALGOL 68 – 1968

Merupakan pengembangan dari ALGOL 60.

Desain didasarkan pada konsep orthogonality.

Kontribusi :

– User-defined data structures.

– Tipe referensi.

– Array dinamik (flex array).

Mempunyai pengaruh yang besar pada bahasa

pemrograman berikutnya, terutama Pascal, C, dan Ada.

Pascal –1971

Didesain oleh Niklaus Wirth, yang keluar dari tim ALGOL 68.

Dikembangkan dari ALGOL 68.

Didesain untuk pengajaran pemrograman terstruktur.

Kecil dan mudah, tidak terdapat hal yang benarbenar baru.

Tetap menjadi bahasa pemrograman yang digunakan secara luas untuk mengajarkan pemrograman di universitas-universitas.

C – 1972

Didesain untuk pemrograman system oleh Dennis Ritchie dari Bell Labs.

Dikembangkan dari bahasa B dan ALGOL 68.

Memiliki operator yang banyak, tetapi dari segi pengecekan tipe data (type checking) kurang baik.

Didistribusikan bersama system operasi UNIX

Bahasa lain yang merupakan

turunan dari ALGOL

Modula-2 (1970 oleh Niklaus Wirth) Pascal ditambah modul untuk low-level agar dapat digunakan untuk pemrograman sistem.

Modula-3 (1980 oleh Digital dan Olivetti) Modula-2 ditambah class, exception handling, garbage-collection,

dan concurrency.

Oberon (1980 oleh Wirth) Menambahkan OOP ke Modula-2, penghilangan statement for, tipe enumerasi dan

statement with).

Delphi (1994 Borland) Pascal ditambah support untuk OOP, lebih aman (dalam hal pointer dan memori)

dibanding C++.

PROLOG – 1972

PROgramming in LOGic.

Dikembangkan oleh Comeraurer dan Roussel University of Aix-Marseille).

Didasarkan pada formal logic.

Sifatnya non-procedural.

Dapat disebut sebagai Intelligent Database System yang menggunakan proses pengambilan keputusan untuk memutuskan kebenaran dari query yang diberikan.

Ada – 1983

Dikembangkan untuk DoD.

Pengembangan melibatkan ratusan orang, biaya besar, dan waktu pengembangan sekitar 8 tahun.

Memuat semua yang akhirnya dikenal sebagai bagian dalam software engineering dan language design.

Kompiler yang pertama sangat rumit, dan kompiler yang pertama dapat digunakan dirilis 5 tahun setelah desain bahasanya selesai.

Ada 95 – Mendukung OOP melalui penurunan tipe, terdapat mekanisme kontrol yang lebih baik dalam penggunaan data secara bersama-sama,

library lebih flexible.

Kontribusi :

– Packages – dukungan untuk data abstraction.

– Exeception handling.

– Generic program units.

– Concurrency – melalui model tasking
Smalltalk –1972-1980

Dikembangkan di Xerox Palo Alto Research Center (Xerox PARC), oleh Alan Kay, kemudian dilanjutkan oleh Adele Goldberg. Merupakan bahasa yang pertama kali mengimplementasikan konsep object-oriented (data abstraction, inheritance, dan dynamic type binding).

Merupakan pionir dari GUI (Graphical User Interface).

C++ - 1985

Dikembangkan oleh Bjarne Stroustrup di Bell Labs.

Dikembangkan dari C dan SIMULA 67.

Terdapat fasilitas OOP yang berasal dari SIMULA 67 dan ditambahkan ke C.

Mempunyai exception handling.

Merupakan bahasa yang besar dan kompleks karena mendukung procedural programming dan object-oriented programming.

Popularitasnya cepat berkembang bersama dengan OOP.

ANSI standard pada tahun 1997.

Eiffel – merupakan bahasa yang juga mendukung OOP, lebih kecil dan lebih mudah dari C++, didesain oleh Bertrand Meyer tahun 1992.

Java – 1995

Dikembangkan oleh James Gosling, Sun Microsystems Didasarkan pada C++

Secara signifikan menyederhanakan C++.

Hanya mendukung OOP.

Mempunyai reference, tetapi tidak pointer.

Terdapat juga dukungan untuk applets (world wide web) dan concurrency (Java Threads).

Scripting Language untuk Web JavaScript

– Digunakan pada Pemrograman Web (client-side) untuk mengahasilkan dynamic HTML document.

– Memepunyai syntax yang mirip dengan Java.
PHP (PHP Hypertext Preprocessor)

– Digunakan pada Pemrograman Web (server-side) menghasilkan code HTML sebagai outputnya.

– Mempunyai syntax yang mirip dengan C++ (support OOP).

VBScript

– Digunakan pada Pemrograman Web (client-side) untuk mengahasilkan dynamic HTML document.

– Didasarkan atas Visual Basic.

– Dikembangkan oleh Microsoft.

Jscript

– Digunakan pada Pemrograman Web (client-side) untuk mengahasilkan dynamic HTML document.

– Memiliki syntac yang mirip dangan C++.

– Dikembangkan oleh Microsoft.

ASP (Active Server Page)

– Digunakan pada Pemrograman Web (server-side) menghasilkan code HTML sebagai outputnya.

– Dikembangkan oleh Microsoft.

Objek Data, Variabel, dan Konstanta Konsep Bahasa Pemrograman

                                           " Materi 4 "

Pengantar

Penyimpanan data di komputer (memori, register, dan lainnya)

– Organisasi yang sederhana

– Barisan bit yang dikelompokkan menjadi byte dan word

Memori komputer

– Terdiri dari sel-del dasar yang disebut alamat

– Isi sel merupakan suatu nilai

– Nilai merupakan abstraksi secara matematis yang dapat dibaca dan dimodifikasi selama program dieksekusi    Bahasa pemrograman

– Organisasi yang kompleks

– Array, stack, string, dan lainnya

Objek Data

Pengelompokkan satu atau lebih potongan data di dalam virtual komputer pada saat run-time

Beberapa objek data dibuat oleh programmer

– Variabel, konstanta, array

Objek data lainnya dibuat oleh sistem

– Buffer, list ruang kosong, stack

Objek data menggambarkan suatu container untuk nilai data

– Suatu tempat dimana nilai-nilai data disimpan dan dipanggil kembali

Objek data dikarakteristikkan oleh suatu kumpulan attribute

– Attribute menentukan jumlah dan tipe nilai objek data

• Bisa berupa angka tunggal, karakter atau pointer

000000000010011

                  

   Objek Data           10011        Variabel Terikat

                                  Nilai Data        

Variabel

Objek data yang didefinisikan dan diberi nama secara eksplisit oleh programmer Objek data dasar dengan nama

Dilihat dari hardware

– Variabel merupakan suatu abstraksi dari sel-sel memori

– Nama variabel merupakan abstraksi dari alamat memori

– Statement assigment merupakan abstraksi dari modifikasi suatu sel Mempunyai 4 bagian

– Nama dan Scope

– Tipe

– L-value

– R-value

Nama dan Scope

Nama variabel merupakan string dari karakter

Scope variabel merupakan range dari instruksi

program dimana nama tersebut dikenali

Instruksi program dapat memanipulasi suatu

variabel di dalam scopenya

Variabel akan terlihat (visible) dalam scope

Variabel tidak akan terlihat (invisible) di luar

scopenya

Example 1 :

procedure coba()

var nilai : integer;

begin

nilai := 10;

end;

begin

writeln(nilai);

end.

Example 2 :

public class Coba

{

public static void main(String[] args)

{

System.out.println(nilai);

}

public int tes()

{

int nilai = 10;

return nilai;

}

}

Tipe

Kumpulan nilai-nilai yang diasosiasikan ke variabel bersama-sama dengan operasi-operasinya yang dapat digunakan untuk menciptakan, mengakses dan memodifikasi suatu nilai

Contoh tipe Integer

– Operasi matematis

Beberapa bahasa mengijinkan programmer mendefinisikan tipe baru sendiri

type vector = array[1..10] of integer

L-value

Merupakan daerah penyimpanan yang di binding ke variabel selama eksekus

i Lokasi memori yang diasosiasikan dengan variabel

Digunakan untuk menangani r-value dari variabel

R-value

Suatu nilai yang terkodekan yang disimpan di suatu lokasi yang diasosiasikan dengan variabel (l-value)

l-value dan r-value merupakan konsep utama yang berhubungan dengan eksekusi suatu program

X = Y

X : l-value

Y : r-value

Referensi dan Variabel Tanpa Nama

Beberapa bahasa mempunyai fasilitas untuk mengizinkan variabelnya dapat diakses melalui r-value dari variabel yang lain

Disebut referensi atau pointer

Kemungkinan tanpa nama

Satu-satunya cara mengakses adalah melalui variabel bernama lainnya

Example. 3 :

type pInt = ^integer;

var pIntxx : pInt;

x : integer;

begin

x := 5;

pIntxx := @x;

pIntxx := pIntxx + 1;

end.

Assignment

Suatu aksi yang menyebabkan peletakan suatu nilai di suatu lokasi

Suatu operasi dasar untuk mengubah binding dari nilai ke objek data

Contoh

– Pascal

• i := 3

– C family

• i = 3

– Cobol

• MOVE 3 TO i

Example

A = 2

B = 3

A = B

A                 2                                                          A                    B

B                 3                                                          B                     3

Assignment

Secara garis besar, operasi assignment dapat didefinisikan sebagai

– Menghitung l-value dari ekspresi pertama operan

– Menghitung r-value dari ekspresi kedua operan

– Memindahkan r-value yang sudah dihitung ke

objek data l-value yang sudah dihitung

– Mengembalikan r-value yang sudah dihitung sebagai hasil dari operasi

 

Konstanta

Objek data dengan nama yang sudah terikat dengan suatu nilai secara permanen (tetap)

Contoh

#define MAX 50

Nilai MAX tidak dapat diubah melalui assignment

MAX = 5

Tetapi dapat dilibatkan dalam operasi

int N;

N = 12;

N = N + MAX;

Operator

Fungsi yang beroperasi di konstanta,

variabel, dan nilai yang akan menghasilkan sesuatu yang baru (hasil) Operator dibedakan tingkatan precedence

Contoh

A = 3 + 2 * 4

A = 11

 Tipe Data Konsep Bahasa Pemrograman

                                                                        " Materi 5 "

Tipe Data

Kumpulan dari obyek data dan himpunan operasi yang dapat dilakukan pada obyek tersebut

Elemen dasar dari suatu tipe data

– Atribut

• Membedakan objek-objek data dari tipe tersebut

– Nilai

• Dimiliki oleh objek data dari tipe tersebut

– Operasi

• Mendefinisikan manipulasi-manipulasi yang dimungkinkan oleh objek data dari tipe tersebut

Contoh

Tipe data array

– Atribut

• Jumlah dimensi array, dan tipe data komponen array

– Nilai

• Kumpulan angka-angka yang membentuk nilai yang valid untuk komponen array

– Operasi

• Operasi untuk memilih komponen array yang sudah terbentuk

Jenis Tipe Data

Tipe data primitif

– Numerik

• Integer

• Floating Point

– Boolean

– Character

Tipe data String

Array

Records

Integer

Hampir selalu merupakan sebuah refleksi yang tepat dari hardware sehingga pemetaan ke hardware mudah

Dalam sebuah bahasa bisa terdapat 8 buah tipe integer yang berbeda

– byte 1

– shortint 1

– integer 2

– word 2

– longint 4

Operasi yang digunakan pada integer

– Aritmatika

• +, -, *, /, DIV, MOD

– Relational

• =, <>, >, <, >=, <=

– Assigment

• =, :=

– Bit

• SHIFT (<<, >>), AND (&), OR (|)

Floating Point

Memodelkan bilangan yang sebenarnya, tetapi hanya sebagai pendekatan dari bilangan tersebut

Bahasa untuk scientific, sedikitnya mendukung 2 tipe

floating point

– Single 4

– Double 8

– Extended 10

– Comp 8

Biasanya tepat seperti hardware, tetapi tidak selalu

Boolean

TRUE atau FALSE

0 atau 1

Dapat diimplementasikan sebagai bit, tetapi biasanya dilakukan dengan byte

Keuntungan : Readability

10 > 5

Operasi

– and, or, not

Character

Disimpan sebagai kode numerik (ASCII, Unicode)

Operasi yang berlaku adalah

– Relational

– Assigment

a = 97

String

Nilainya merupakan urutan dari karakter

– array of char

Operasi :

– Assignment

– Perbandingan ( =, >, dan lainnya)

– Catenation (Penggabungan)

– Substring reference

– Pattern matching

Java – String merupakan class (bukan array of char)

– StringBuffer merupakan class untuk obyek string yang dapat diubah

Array

Array adalah kumpulan elemen data yang homogen, di mana setiap elemen datanya diidentifkasikan dengan posisinya (index) dalam kumpulan tersebut, relatif terhadap elemen yang pertama Inisialisasi array

– Berupa daftar nilai yang diberikan pada array saat array

ditempatkan dalam memori

– Contoh Inisialisasi array :

• C dan C++ meletakkan nilai pada braces (tanda { dan } ),

dan mengijinkan compiler untuk menghitung nilai tersebut

• Contoh : int stuff [] = {2, 4, 6, 8}

• Pascal – Tidak mengijinkan inisialisasi array

Record

Record merupakan kumpulan dengan elemen-elemen yang dapat mempunyai tipe yang berbeda (tidak homogen), setiap elemennya diidentifikasikan dengan namanya (nama field)

Contoh bahasa C

struct tipePgw

{

int ID;

int umur;

char bagia;

float gaji;

} Pegawai;

Struktur Kontrol Konsep Bahasa Pemrograman

Struktur kontrol adalah statement control (while, for, dan

sebagainya) beserta dengan statement-statement

(compound statement ) yang dikontrolnya

Block merupakan compound statement yang dapat

membentuk scope yang baru (dengan variable local)

Bentuk control flow :

– Kondisi

– Iterasi (Looping)

Statement Kondisi

Single-way Selector

– Pascal

• IF kondisi Then

• IF kondisi Then

Begin

...

End;

– C Family

• if (kondisi)

• if (kondisi)

{

...

}

Two-way Selector

– Pascal

• If Kondisi Then

...

Else

...

– C Family

• if (Kondisi)

...

else

...

Nested Selector

– Pascal

• IF Kondisi Then

IF Kondisi Then

– C Family

• if (Kondisi)

if (Kondisi)

Multiple Selector

– Pascal

• Case kondisi of

nilai1 : ...

nilai2 : ...

end;

– C Family

• switch (kondisi)

{

case nilai1 : ...

break;

case nilai2 : ...

break

}

Contoh

a = 87;

if a >= 90 and a <= 100 then

writeln(“A”)

else if a >= 80 then

writeln(“B”)

else if a >= 70 then

writeln(“C”)

else

writeln(“D”);

a = 87;

Case a of

90..100 : writeln(“A”);

80..89 : writeln(“B”);

70..79 : writeln(“C”);

0..69 : writeln(“D”);

end;

Statement Iterasi

Perulangan terbatas

– Pascal              

• For counter := nilawal to nilakhir do

• For i := 1 to 10 do

– C Family

• for(counter=nilawal;counter<=nilakhir;counter++)

• for(i = 1; i <= 10; i++)

Perulangan tak terbatas

– Pascal

• While

– While Kondisi do

– While i <= 10 do

• Repeat

– Repeat

...

Until Kondisi

– C Family

• while

–while (Kondisi)

• do

–do

...

while Kondisi

Contoh

for i := 1 to 10 do

writeln (i);

for(i := 1; i <= 10; i++)

print(i);

i := 1

while i <= 10 do

begin

writeln(i);

i := i + 1;

end;

i := 1

Repeat

writeln(i);

i := i + 1;

Until i >= 10;