MATERI KE-1:BAHASA PEMROGRAMAN

3 SKS / IT044315

( S1 | Agroteknologi )

Mengapa bahasa pemrograman?

Bahasa merupakan sarana untuk berkomunikasi

Untuk ‘berkomunikasi’ dengan komputer kita perlumenguasai ‘bahasa komputer’

Bahasa yang dimengerti komputer adalah bahasapemrograman

Memprogram adalah proses berkomunikasi dengankomputer

Tujuan memprogram computer: memerintahkankomputer untuk melakukan tugas-tugas komputasi daninput-output sesuai yang diinginkan pemrogram

Komputer & Pemrograman

Komputer merupakan salah satu produk teknologi tinggiyang dapat melakukan hampir semua pekerjaandiberbagai disiplin ilmu, tetapi komputer hanya akanmerupakan barang mati tanpa adanya bahasapemrograman untuk menggambarkan apa yang kitakerjakan, sistem bilangan untuk mendukung komputasi, dan matematika untuk menggambarkan prosedurkomputasi yang kita kerjakan

Komputer & Pemrograman

Bagaimana komputer menjalankan instruksi-instruksipemrograman??

Gambaran sederhana komputer dan instruksipemrograman:

komputer

eksekusi

‘memori’

eksekusi secara

sekuensial

(berurutan)

Instruksi 1

Instruksi 2

Instruksi 3

Instruksi 4

. . . .

Instruksi n

Definisi Bahasa Pemrograman

Bahasa (language) adalah suatu sistim untuk berkomunikasi. Bahasa tertulis menggunakan simbol (yaitu huruf) untukmembentuk kata

Bahasa Pemrograman (programming language):

◼ Notasi yang dipergunakan untuk mendeskripsikan proses komputasi dalam format yang dapat dibaca oleh komputerdan manusia

◼ Kumpulan perintah-perintah bermakna, berstrukturtertentu (syntax) yang dapat dimengerti komputer yang berguna didalam penyelesaian masalah

Bahasa Natural dirancang untuk memfasilitasi komunikasiantar manusia

Bahasa Pemrograman dirancang untuk memfasilitasikomunikasi antara manusia dengan komputer

Definisi Bahasa Pemrograman

Dalam pengertian luas pemrograman meliputi seluruh kegiatanyang tercakup dalam:

◼ Pembuatan program, termasuk analisis kebutuhan(requirement's analysis)

◼ Keseluruhan tahapan dalam perencanaan (planning), perancangan (design) dan pewujudannya(implementation).

Dalam pengertian yang lebih sempit, pemrogramanmerupakan:

◼ Pengkodean (coding atau program writing = penulisanprogram)

◼ Pengujiannya (testing) berdasarkan rancangan tertentu.

Lima Generasi Bahasa Pemrograman

1. Bahasa Mesin: Generasi pertama

2. Bahasa Assembly: Generasi kedua

3. Bahasa Tingkat-tinggi : Generasi ketiga

4. Bahasa Generasi Keempat

5. Bahasa Generasi Kelima

Lima Generasi Bahasa Pemrograman

Lima Generasi Bahasa Pemrograman

Ukuran ‘kecanggihan’ suatu bahasapemrograman tersebut diukur dari kemudahanprogrammer menyusun suatu program

Lebih ‘tidak canggih’ bukan berarti tidak‘powerful’ → kadang-kadang dalam membuat

suatu program dibutuhkan penggunaan bahasatingkat 1 atau 2 atau kombinasi antara bahasatingkat tinggi dengan bahasa assembly. Tergantung tujuan programnya dan komputerjenis apa yang diprogram.

Machine Language

❑ Bahasa mesin adalah bahasa internal komputer yang mengeksekusi secara langsung tanpa terjemahan (translation)

❑ Disebut generasi pertama karena merupakan jenis yang paling awal dikembangkan: tahun 1940-an dan awal 1950-an semuaprogram harus dikodekan dalam bahasa mesin

❑ Pemrograman dalam bahasa mesin:

• menyita waktu dan kondusif untuk membuat kesalahan

• berbeda untuk setiap jenis komputer, sehingga bergantungpada komputer dan tidak standar

❑ Semua program harus ada dalam bahasa mesin agar dapatdieksekusi, sehingga bahasa lain yang ditulis programer perluditerjemahkan oleh komputer ke bahasa mesin untuk eksekusi

Machine Language

Merupakan kode-kode bilangan biner, terdiri dari kombinasibilangan ‘1’ dan ‘0’

Setiap kombinasi mewakili satu instruksi

Instruksi bahasa mesin tergantung dari jenis komputer yang dipakai(machine dependent)

contoh: instruksi transfer data dari akumulator ke register:

◼ Komputer intel 8051 1) : ‘01000111B’ (47H)

◼ Komputer Z80 2) : ‘00010011B’ (13H)

Pemrograman bahasa mesin: instruksi-instruksi langsungdimasukkan ke memori untuk dieksekusi komputer

Note:

1) Intel 8051 adalah komputer generasi lama yang sekarang digunakan sebagaimikrokontroler

2) Z80 adalah komputer generasi lama produksi Zilog

Assembly Language

Merupakan penyempurnaan bhs generasi pertama, sudahmemasukkan unsur kata bahasa Inggris dalam bentuk singkat

Masih bersifat machine dependent Penulisan sudah jauh lebih mudah dari bahasa mesin,tetapi

programmer tetap harus memahami perangkat keras komputer Beberapa variabel masih mengacu pada register,alamat

memori maupun I/O Contoh: instruksi transfer data dlm bhs assembly:

◼ Komputer 8051 : MOV R1,#22H◼ Komputer AVR 3) : LDI R1,0x22

Note:3) AVR digunakan sebagai mikrokontroller produksi Atmel

Assembly Language

❑ Bahasa assembly sangat menyerupai bahasa mesin, sehingga untukmenjadi programmer bahasa assembly yang cakap kita harus memahamiarsitektur mesin, yakni bagaimana mesin itu secara fisik memproses data

❑ Sama seperti bahasa mesin, bahasa assembly tergantung komputer (tidakportable)

❑ Untuk menerjemahkan kode-kode diperlukan program khusus yang disebutASSEMBLER

❑ Bahasa assembly masih digunakan karena begitu mirip dengan bahasamesin dengan kode yang sangat efisien

❑ Untuk membuat system software lebih disukai menggunakan bahasaassembly karena sangat efisien dalam penggunaan komputer (butuhmemori yang kecil)

High-level Language

❑ Memasukkan lebih banyak unsur kata bahasa Inggris yang digunakansehari-hari dan mempunyai sintaksis yang lebih baik

❑ Merupakan bahasa pemrograman yang digunakan sekarang padaumumnya untuk memprogram komputer

❑ Contoh macam-macam bahasa tingkat tinggi: dsb

❑ Bahasa mesin dan assembly terlalu sulit, sehingga muncul third-generation languages (3GLs) yang lebih mudah untuk program danportable

❑ “High-level” → mudah dipelajari & program tingkat-tinggi memerlukan

proses penerjemahan oleh komputer yang sangat rumit

Memiliki kemampuan untuk merepresentasikan algoritma yang kompleks

Human-oriented readability; Machine-independent

❑ Program penerjemahnya disebut COMPILER atau INTERPRETER

❑ Contoh: FORTRAN (FORmula TRANslator), Cobol, Pascal, BASIC, C, C++, dan Object-oriented programming language

❑ Bahasa C disebut bahasa “tingkat-menengah” karena format instruksinya dengan bahasa tingkat-tinggi sekaligus bisa berinteraksilangsung dengan hardware

Perbandingan

Penambahan dua buah integer◼ Machine Language

10100101 00000001

11100101 00000010

10000101 00000011

◼ Assembly

LOAD A

ADD B

STO C

◼ High Level (contoh dengan Pascal)

C := A + B;

Fourth-Generation Language

❑ Mudah untuk dipelajari dan dipahami❑ Tepat untuk pengaksesan database❑ Memfokuskan pada memaksimalkan produktivitas

manusia dari pada minimisasi waktu komputer❑ Nonprosedural❑ Tersedia dalam software paket yang dapat digunakan

untuk mengembangkan aplikasi yang diinginkan❑ Contoh:

• Query language seperti SQL (structured query language), QBE (query-by-example) dan INTELLECT

• Report generator• Application generator seperti MANTIS dan ADS• Matlab

Fifth-Generation Language

❑ Sering digunakan untuk akses database atau membuatsistem pakar (expert system) atau knowledge-based system

❑ Dalam konsep, ditujukan untuk bahasa alami (natural languages) yang semirip mungkin dengan hubungankemanusiaan

❑ Contoh: LISP dan Prolog❑ Sekarang ini banyak sistem pakar dikodekan baik dalam

LISP maupun Prolog, meski untuk hal yang sama bisaditulis dalam C atau C++.

❑ Usaha yang sekarang dilakukan adalah memperbaikibahasa AI (artificial intellegence) denganmengkombinasikan kemampuan terbaik dari LISP danProlog

Penerjemah Bahasa Pemrograman

Interpreter

o Menganalisis dan mengeksekusi setiap baris dari program tanpa melihat program secara keseluruhan

o Sebuah program yang dapat mengerti sebuah bahasa danmengeksekusi program yang ditulis dengan bahasatersebut

o Contoh: Basica, Foxpro, Matlab

Compiler

o Merupakan suatu program yang menterjemahkan bahasaprogram (source code) ke dalam bahasa objek (object code) secara keseluruhan program

o Program yang menterjemahkan program yang ditulisdengan sebuah bahasa menjadi program yang ditulis olehbahasa lain

o Contoh: Turbo Basic, Pascal, C/C++, dll

Penerjemah Bahasa Pemrograman

Interpreter Compiler

Menterjemahkan intruksi per intruksi Menterjemahkan secara keseluruhan

Bila terjadi kesalahan interpretasi dapat

langsung diperbaiki

Bila terjadi kesalahan kompilasi maka

source program harus diperbaiki dan di

kompilasi ulang

Tidak dihasilkan object program Dihasilkan object program

Tidak dihasilkan executable program Dihasilkan executable program

Proses pengerjaan lebih lambat Proses pengerjaan program lebih cepat

Seource program terus dipergunakan Source program tidak di pergunakan

hanya bila untuk perbaikan saja

Keamanan dari program kurang terjamin Keamanan dari program lebih terjamin

Interpreter

Source

programOutput

Input

Interpreter

Compiler

Source

program

OutputInput

Compiler

Target

program

Sejarah Bahasa Pemrograman

1830 - 1840, Charles Babbage, Analytical Engine

Programmer pertama: Ada Byron Countess Of Lovelace

1940, John von Neumann, Komputer pertama dengan stored programs

Era 1950 an

FORTRAN (FORmula TRANslation), 1954~1957, IBM, John Backus, arrays, loops, if-statements

COBOL (Common Business-Oriented Language), 1959~1960, US DOD, Grace Hopper, records, output formatting

Algol60 (ALGOrithmic Language), 1958~1960,, structured statements, begin-end blocks, type declarations, recursion, pass-by-value parameters

LISP (LISt Processor), akhir 1950s, MIT, John McCarthy, functions dan garbage collection

APL (A Programming Language), akhir 1950s, Harvard University dan IBM, K. Iverson, arrays and matrices

Era 1960 an

PL/I, 1963-1964, IBM, concurrency, exception handling

Algol68, 1963-1968, general type system, orthogonal language

SNOBOL (StriNg Oriented symBOlic Language), awal 1960s, Bell Labs, R. Griswold, string processing, pattern matching

Simula67, 1965~1967, Norwegian Computing Center, Kristen Nygaard dan le-Johan Dahl, simulations, classes

ISWIM, Peter Landin, functional language murni BASIC, 1964, Dartmouth College, John Kemeny dan

Thomas Kurtz, bahasa instructional yang sederhana dan interaktif

Era 1970 an

Pascal, 1971, Niklaus Wirth, bahasa instruksional sederhana dengan pernyataan terstruktur

C, 1972, Bell Labs, Dennis Ritchie, type system sederhana dan runtime environment

CLU, 1974~1977, MIT, Barbara Liskov, pendekatan konsisten untuk mekanisme abstraksi, data abstraction, control abstraction, and exception handling

Euclid, 1976~1977, University of Toronto, abstract data types, program verification

Mesa, 1976~1979, Xerox, module facility, exception handling, concurrency

Era 1980 an

Ada, 1983, DOD, abstract data types, concurrency

Modula-2, 1982, Niklaus Wirth, modules, coroutine

Smalltak, 1980, Xerox, Alan Kay and Dan Ingalls, a complete object-oriented programming system

C++, 1980, Bell Labs, Bjarne Stroustrup, classes, library

Scheme, 1975~1978, MIT, Gerald Sussman dan Guy Steele, versi baru dari LISP

ML, 1978, Edinburgh University, Robin Milner, a syntax and type checking similar to Pascal

Prolog, 1972~1980, A. Colmerauer, mathematical logic

Era 1990 an

Java, 1995, Gosling, bahasa pertama yang dikeluarkan dengan API yang sudah dikembangkan

Bahasa-bahasa Scripting seperti : Perl, Tcl, Javascript, VBScript, Python, dan PHP

Era 2000 an

.NET framework yang dikembangkan oleh Microsoft

Mono yang mengadopsi .NET framework. Awalnya dikembangkan pada platform Linux

Semantics & Syntax

Semantics dari bahasa pemrograman menspesifikasikan artidari program

Syntax dari bahasa pemrograman menspesifikasikan strukturdari program.Sintaks sebuah bahasa berhubungan dengan struktur bahasa. Sebagai contoh, untuk membentuk sebuah kalimat yang valid dalam bahasa kita memakai struktur: [subyek] + [kata kerja] + [kata benda]. Dengan memakai struktur ini, kita bisamembentuk kalimat, sebagai contoh: Saya makan nasi. Dalamhubungannya dengan bahasa pemrograman, kita mustimemenuhi sintaks (baca: aturan struktur bahasa) agar program dapat berjalan. Sebagai contoh, dalam bahasa BASIC, untuk mengassign sebuah variabel dengan sebuah nilai, kitamemakai operand ‘=’, tetapi kalau dalam Pascal, kita pakai‘:=’. Contoh dalam BASIC: a=1, tapi dalam bahasa Pascal, a:=1.

Semantics

If x > 2 Then

z := x * 5

Else

z := x;

If x > 2 Then

z := x * 5

Else

z := x;

Expression Evaluating

If x > 2 Then

z := x * 5

Else

z := x;

If x > 2 Then

z := x * 5

Else

z := x;

Executing statements in TRUE condition block

Optionaly, execute statements in FALSE condition block

Mendeskripsikan bagaimana program berjalan

Syntax

If x > 2 Then

z := x * 5

Else

z := x;

If x > 2 Then

z := x * 5

Else

z := x;

If x > 2 Then

z := x * 5

Else

z := x;

KEYWORD

EXPRESSIONIf x > 2 Then

z := x * 5

Else

z := x;

STATEMENTS

Mendeskripsikan bagaimana program ditulis

Semantics

Dasar mekanisme abstraksi pada bahasa pemrograman adalah penggunaan nama atau identifiers

Pada kebanyakan bahasa pemrograman, variabel, konstantadan prosedur dapat diberikan namayang didefinisikan oleh programmer

Atribut

Arti dari nama ditegaskan oleh atribut yang diasosiasikan oleh nama tersebut

const phi = 3.14; {phi merupakan sebuah konstanta}

var x: integer; {x merupakan sebuah variabel}

procedure Cetak; {Cetak merupakan sebuah prosedur}

Tugas

Tugas Kelompok (3-4 orang/kelompok)Buat Tayangan PPT yang menjelaskan tentang jenis-jenisbahasa pemrograman beserta contoh-contohnya, berdasarkan:

1. Metodenya

2. Bentuk/Corak Kode

3. Tujuan

4. Lainnya

Tugas IndividuBuat dalam bentuk Tayangan PPT yang isinya 5 contohalgoritma suatu masalah sederhana serta buatkan flowchart-nya.