OOP

MEMAHAMI KONSEP OOP DENGAN C++

Pembahasan Kelas Dalam C++

1.1 Pendahuluan

Tulisan ini merupakan pengenalan kepada pemrograman berorientasi objek (Object oriented Programming, selanjutnya disebut OOP) dengan menggunakan ANSI C++. Disarankan agar Anda menguasai dasar-dasar pemrograman struktural terlebih dahulu dengan menggunakan salah satu bahasa pemrograman, baik C, Pascal, Basic atau yang lainnya. Sedikit sejarah tentang C++, C++ diciptakan oleh Bjarne Stroustrup di laboratorium Bell pada awal tahun 80-an, sebagai pengembangan dari bahasa C dan Simula. Saat ini, C++ merupakan salah satu bahasa yang paling populer untuk pengembangan software berbasis OOP. Tulisan ini memperkenalkan paradigma pemrograman berorientasi objek dengan menggunakan C++.

1.2 Bagaimana Konsep OOP?

Konsep utama pemrograman berorientasi objek yaitu melakukan permodelan objek dari kehidupan nyata ke dalam tipe data abstrak. Jelasnya, pemrograman berorientasi objek merupakan konsep pemrograman untuk memodelkan objek yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari, dan konsep seperti ini membawa perubahan yang mendasar dalam konsep pemrograman terstruktur. Perubahan dramatis dalam konsep dasar disebut paradigma, maka jangan heran bila banyak orang yang menyebut "paradigma OOP" karena memang OOP membawa konsep yang sama sekali berbeda engan bahasa pemrograman generasi sebelumnya (bahasa pemrograman terstruktur). Setiap objek dalam kehidupan nyata dapat kita pandang sebagai kelas, misalnya kelas Hewan, kelas Manusia, kelas Mobil. Sedangkan objek dari kelas tersebut misalnya sapi dan ayam untuk kelas Hewan, Budi dan Tono untuk kelas Manusia serta Toyota dan VW untuk kelas Mobil. Dengan OOP, kita dapat mengimplementasikan objekt data yang tidak hanya memiliki ciri khas (attribut), melainkan juga memiliki metode untuk memanipulasi attribut tersebut. Singkatnya, OOP memiliki keunggulan dari konsep pemrograman terstruktur, selain itu juga memiliki kemampuan untuk mengimplementasikan objek dalam kehidupan nyata.

1.3 Struktur Kelas

Sebagai langkah pertama dalam OOP akan kita bahas pendefinisian kelas di C++. Dalam bagian 1.2 penulis telah mencontohkan beberapa kelas yang lazim kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Mari kita amati contoh lain dari kehidupan kita, dengan mendeklarasikan sebuah kelas bernama BilanganRasional :

class BilanganRasional

{

public :

void assign (int,int);

void cetak();

private :

int pembilang, penyebut;

};

Perhatikan contoh di atas. Untuk mendefinisikan sebuah kelas, dipakai kata kunci class, diikuti dengan pendeklarasian nama kelas tersebut. Fungsi assign() dan cetak() disebut member function (member fungsi). Sedangkan variabel pembilang dan penyebut disebut member data (member data atau member variabel). Disebut member karena kesemuanya merupakan anggota dari kelas BilanganRasional.

Perhatikan kata kunci Public dan Private. Member functions pada contoh di atas dideklarasikan sebagai fungsi global, sedangkan member data dideklarasikan sebagai lokal. Perbedaannya, member global dapat diakses dari luar kelas, sedangkan member lokal hanya dapat diakses dari kelas itu sendiri. Sekarang, dimana kita telah menciptakan kelas Bilangan Rasional, kita dapat mendeklarasikan sebuah objek dari kelas BilanganRasional sebagai berikut :

BilanganRasional objekBilangan;

Perhatikan bahwa disini objekBilangan merupakan nama dari objek tersebut, dan BilanganRasional merupakan nama kelas yang ingin kita buat objeknya. Proses pembuatan sebuah objek biasa disebut penginstansian (bukan penginstalasian), dan sebuah objek disebut instans (instance) dari sebuah kelas. Untuk lebih jelasnya, perhatikan listing selengkapnya :

class BilanganRasional

{

public :

void assign (int,int);

void cetak();

private :

int pembilang, penyebut;

};

void main()

{

//mendeklarasikan objekBilangan seperti telah dibahas di atas

BilanganRasional objekBilangan;

// member fungsi assign() dipanggil.

objekBilangan.assign (22,7);

// member fungsi cetak() dipanggil.

ObjekBilangan.cetak();

}

void BilanganRasional::assign(int pemb, int peny)

{

pembilang = pemb;

penyebut = peny;

}

void BilanganRasional::cetak()

{

cout<<<'>

}

Perhatikan blok main(). Sekarang Anda sudah mempunyai sebuah objek bernama objekBilangan dari kelas BilanganRasional. Seperti Anda lihat,pendeklarasian sebuah objek sama seperti mendeklarasikan sebuah variabel. Atau dengan kata lain objekBilangan adalah sebuah objek dengan tipe BilanganRasional. Sekarang, bagaimana memanggil fungsi dari sebuah objek? Hal ini dapat dicapai dengan menghubungkan nama objek dan fungsi yang ingin dipanggil dengan operator tanda titik (.). Sehingga untuk memanggil fungsi assign(), dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut :

objekBilangan.assign(22,7);

Nilai 22 dan 7 merupakan parameter yang diterima oleh fungsi assign(). Di dalam fungsi tersebut, nilai 22 diinisialisasikan ke dalam member data pembilang, dan nilai 7 diinisialisasikan ke dalam member data penyebut. Sehingga bila fungsi cetak() dipanggil, maka akan diperoleh hasil sebagai berikut :

22 / 7

Sebagai tambahan perhatikan ilustrasi di bawah ini :

*objekBilangan

+pembilang

+Penyebut

di atas merupakan ilustrasi dari objek objekBilangan dengan 2 member data, yakni pembilang dan penyebut. Perhatikan juga bahwa semua pendeklarasian fungsi, baik fungsi assign() maupun fungsi cetak() didahului dengan penanda BilanganRasional:: . Hal ini untuk menunjukkan kepada compiler agar compiler tidak "bingung", untuk kelas mana fungsi tersebut dideklarasikan, karena di C++ biasanya sebuah fungsi diletakkan di file yang terpisah.

Salah satu perbedaan utama antara kelas dan kelas structs adalah bahwa secara eksplisit dapat digunakan untuk membatasi akses specifiers yang dapat mengakses anggota kelas. C + + menyediakan akses yang berbeda specifier 3 kata kunci: publik, swasta, dan dilindungi.

Fungsi akses singkat fungsi publik yang tugasnya adalah untuk mengembalikan nilai variabel anggota pribadi.Fungsi akses biasanya datang dalam dua rasa: getter dan setter. Getter adalah fungsi yang hanya mengembalikan nilai variabel anggota pribadi. Setters are functions that simply set the value of a private member variable. Setter adalah fungsi yang cukup menetapkan nilai variabel anggota pribadi.

Enkapsulasi

Dalam kehidupan nyata, biasanya untuk menggunakan sesuatu tanpa mengetahui bagaimana sebenarnya bekerja. Misalnya, remote TV Anda menyediakan tombol-tombol yang memungkinkan Anda untuk melakukan hal-hal seperti menghidupkan TV Anda dan mematikan dan mengatur volume.  Namun, rincian tentang bagaimana sebenarnya jauh ditempuh adalah tersembunyi.  Hal ini berguna karena memungkinkan Anda untuk menggunakan remote tanpa harus khawatir tentang rincian mengapa kerjanya atau bagaimana itu dilaksanakan.  Jika gnome masuk ke rumah Anda di tengah malam dan menggantikan internal remote TV anda dengan yang baru (tapi kompatibel) teknologi, Anda mungkin tidak pernah menyadarinya.

Enkapsulasi adalah ide menyembunyikan rincian tentang bagaimana sesuatu diimplementasikan dan bukannya mengekspos sebuah antarmuka untuk pengguna.  Hal ini memungkinkan pengguna untuk menggunakan item tanpa harus khawatir tentang bagaimana itu dilaksanakan.

Dalam C + +, akses specifiers memungkinkan kita untuk mengimplementasikan enkapsulasi dalam kelas kami. Hal ini biasanya dilakukan dengan membuat SEMUA variabel anggota dari kelas swasta, dan menyediakan fungsi-fungsi publik (sering mengakses fungsi) yang memungkinkan pengguna untuk bekerja dengan kelas. Meskipun hal ini mungkin tampak lebih memberatkan dibandingkan menyediakan akses publik secara langsung, melakukan hal sebenarnya menyediakan beberapa manfaat yang sangat berguna membantu mendorong usabilitas dan Kemampu-rawatan kelas.

Mungkin yang paling penting, kadang-kadang ternyata pelaksanaan awal kelas terlalu lambat atau menggunakan terlalu banyak memori, dan solusi yang lebih kompleks diperlukan. Encapsulating pelaksanaan berarti bahwa pelaksanaan kelas bisa sepenuhnya berubah, dan begitu lama sebagai antarmuka tetap sama, para pengguna kelas tidak perlu khawatir tentang perubahan sama sekali! 

Menyembunyikan detail tentang bagaimana sebuah kelas diimplementasikan berarti seorang programmer dapat menggunakan kelas tanpa mengetahui bagaimana hal itu dilaksanakan. Hal ini akan menurunkan waktu yang dibutuhkan untuk mempelajari cara menggunakan kelas, dan membuat kelas jauh lebih mudah untuk bekerja .

Enkapsulasi membantu mencegah perubahan yang disengaja dan penyalahgunaan.Karena variabel anggota tidak dapat diakses secara langsung, ini membantu mencegah sengaja mengubah nilai. Selain itu, sering terjadi bahwa ketika sebuah nilai yang dimodifikasi, nilai-nilai lain yang juga perlu diperbarui. Sebagai contoh, dalam kelas String yang khas, ketika tali dimodifikasi, panjang juga perlu diperbarui. Jika pengguna memiliki akses langsung ke tali, ia mungkin lupa untuk memperbarui panjang ketika string berubah. Namun, fungsi antarmuka yang memungkinkan user untuk mengubah string dapat secara otomatis mengupdate setiap kali panjang tali adalah berubah, artinya pengguna bahkan tidak perlu khawatir tentang hal itu!

Dan akhirnya, enkapsulasi membantu Anda men-debug program ketika sesuatu berjalan salah. Seringkali ketika sebuah program tidak berfungsi dengan benar, itu karena salah satu anggota  variabel memiliki nilai yang salah.  Jika setiap orang mampu mengakses variabel secara langsung, yang melacak potongan kode memodifikasi variabel bisa sulit. Namun, jika setiap orang memiliki untuk memanggil fungsi yang sama untuk mengubah variabel, Anda dapat breakpoint yang berfungsi dan menyaksikan setiap pemanggil perubahan nilai sampai Anda melihat mana yang salah.

Seperti yang Anda lihat, enkapsulasi memberikan banyak manfaat bagi hanya sedikit usaha.Secara khusus, kemampuan untuk mengubah rincian pelaksanaan kelas tanpa mempengaruhi salah satu program yang menggunakan kelas sangat penting untuk kode Kemampu-rawatan! 

1.4 Konstruktor

Sebelumnya kita telah menggunakan member fungsi assign() untuk memasukkan nilai ke dalam member variabel pembilang dan penyebut. Sebuah konstruktor melakukan tugas yang sama dengan fungsi assign(), sehingga Anda tidak perlu repot-repot memanggil fungsi assign() untuk setiap objek yang Anda deklarasikan. Sebuah konstruktor harus mempunyai nama yang sama dengan kelas dimana konstruktor tersebut berada, dan dideklarasikan tanpa return value (nilai balik), juga tanpa kata kunci void. Mari kita kembangkan kelas BilanganRasional yang telah kita bahas sebagai berikut :

class BilanganRasional

{

public :

//KONSTRUKTOR BilanganRasional

BilanganRasional(int pemb, int peny)

{

pembilang = pemb;

penyebut = peny;

}

private :

int pembilang, penyebut;

};

Bandingkan struktur konstruktor dengan fungsi assign() yang telah kita bahas sebelumnya. Konstruktor BilanganRasional melakukan tugas yang sama dengan member fungsi assign(). Bedanya hanya terletak pada pemanggilan fungsi dan konstruktor tersebut. Jika fungsi assign() harus kita panggil dengan didahului oleh pendeklarasian sebuah objek, kemudian fungsi dari objek tersebut dipanggil dengan operator titik disertai nilai yang ingin kita input, misal

BilanganRasional x;

x.assign(22,7);

maka konstruktor cukup dipanggil sebagai berikut :

BilanganRasional x(22,7);

Kedua varian tersebut melakukan hal yang sama, yakni menginitialisasikan nilai 22 ke member variabel pembilang, dan nilai 7 ke variabel penyebut.

1.5 Konstruktor Dengan Initialization Lists

Penulisan konstruktor dengan daftar initialisasi (initialization lists) merupakan fasilitas yang disediakan oleh C++ untuk menyederhanakan struktur konstruktor. Ini berarti, contoh konstruktor di atas dapat pula ditulis sebagai berikut :

class BilanganRasional

{

public :

BilanganRasional(int pemb, int peny) : pembilang(pemb),

penyebut(peny) { }

private :

int pembilang, penyebut;

};

Contoh di atas menghasilkan fungsi yang sama dengan konstruktor yang kita bahas sebelumnya.

1.6 CopyConstructor

Sampai sejauh ini kita telah mempelajari bagaimana struktur sebuah konstruktor serta bagaimana membuat objek dari konstruktor yang telah didefinisikan. Akan tetapi, coba bayangkan apabila anda telah mempunyai sebuah objek x, dan kemudian Anda menginginkan membuat sebuah objek y yang memiliki nilai member data dan member fungsi yang sama. Tentu saja Anda dapat mendeklarasikan objek baru dengan memanggil konstruktor yang sama sebanyak 2 kali :

BilanganRasional x(22,7);

BilanganRasional y(22,7);

Perintah di atas mendeklarasikan 2 objek, yakni x dan y yang masing-masing memiliki nilai 22 pada member variabel pembilang dan 7 pada member variabel penyebut. Akan tetapi, Anda dapat juga mempersingkat kode diatas dengan perintah berikut :

BilanganRasional x(22,7);

BilanganRasional y(x);

Berikut listing contoh untuk Copy Constructor :

class BilanganRasional

{

public :

BilanganRasional(int pemb, int peny) : pembilang(pemb), penyebut(peny) { }

CopyConstructor terdapat disini

BilanganRasional(const BilanganRasional& br) :

pembilang(br.pembilang), penyebut(br.penyebut) { }

private :

int pembilang, penyebut;

};

void main()

{

BilanganRasional x(22,7);

BilanganRasional y(x);

}

Deklarasi CopyConstructor otomatis dipanggil ketika Anda mengkopi objek x ke objek y. Perhatikan bahwa x menjadi parameter ketika kita mendeklarasikan objek y.

1.6 Destruktor

Jika kita mendeklarasikan konstruktor untuk membuat sebuah objek, maka kita juga harus mendeklarasikan sebuah destruktor untuk menghapus sebuah objek. Setiap kelas mempunyai tepat satu destruktor. Jika Anda tidak mendeklarasikan sebuah destruktor dalam sebuah kelas, maka destruktor otomatis akan diciptakan sendiri oleh compiler C++. Destruktor dapat kita definisikan sendiri dengan simbol ~. Disarankan untuk mendefinisikan sendiri destruktor walaupun secara otomatis compiler C++ akan mendeklarasikan sebuah destruktor pada saat program Anda dicompile, tetapi dengan mendefinisikan sendiri sebuah destruktor maka Anda mempunyai kontrol penuh terhadap apa yang dilakukan destruktor dari kelas Anda. Perhatikan listing di bawah :

class BilanganRasional

{

public :

BilanganRasional() {cout <<"Konstruktor dipanggil\n";}

//Destruktor dari kelas BilanganRasional

~BilanganRasional() {cout <<"Destruktor dipanggil\n";}

private :

int pembilang, penyebut;

};

void main()

{

BilanganRasional x;

cout<<"Disini main program\n" ;

}

Listing di atas akan menghasilkan output sebagai berikut :

Konstruktor dipanggil

Disini main program

Destruktor dipanggil

Dari contoh di atas dilihat bahwa konstruktor dipanggil ketika objek x dibuat. Sedangkan destruktor secara otomatis dipanggil oleh compiler ketika objek x meninggalkan blok main(). Hal ini sesuai dengan kaidah kelokalan objek di C++.

1.7 Ringkasan

Pada bab ini Anda telah mengetahui konsep OOP, mengapa OOP disebut paradigma serta apa bedanya konsep pemrograman berorientasi objek dengan konsep pemrograman terstruktur. Anda juga telah belajar mendefinisikan sebuah kelas, mendefinisikan member fungsi dan member data serta struktur konstruktor dan destruktor dari sebuah kelas. C++ juga menyediakan fasilitas jika Anda ingin membuat duplikat sebuah objek, yaitu menggunakan fasilitas CopyConstructor. Selain itu Anda juga telah belajar mendeklarasikan sebuah konstruktor dengan Initialization Lists, sehingga pendeklarasian konstruktor Anda menjadi lebih efisien.