Operasi Masukan Dan Keluaran

Universitas Gadjah Mada 1

BAB V

OPERASI MASUKAN DAN KELUARAN

I. DASAR TEORI

A. KONSEP STREAM

Operasi masukan dan keluaran (I/O) dalam pemprogaman C++ ditangani dengan

menerapkan konsep aliran (stream). Secara sederhana, stream adalah suatu wadah

yang digunakan untuk menampung keluaran dan menyalurkan masukan

(menampung aliran data). Dalam sistem komputer keluaran dapat diarahkan ke

piranti Iayar, printer maupun file. Sedang masukan dapat diterima dari keyboard,

mouse, joystick dan file. Stream merupakan nama umum untuk semua piranti ini.

Berdasarkan pirantinya, stream dalam C++ dapat digolongkan ke dalam

beberapa golongan berikut :

1. Keluaran standar (stdout) yang ditujukan ke layar dan printer

2. Masukan standar (stdin) yang diterima dan keyboard, mouse dan joystick.

3. Kesalahan standar (stdeRR) yang ditujukan ke layar.

4. Keluaran dan masukan khusus ke dan dari file di disk.

Stream baru dapat diakses setelah dibuka terlebih dahulu dan setelah diakses

harus ditutup : Stream keluaran, masukan dan kesalahan standar melakukan

pembukaan dan penutupan stream sendiri secara otomatis sebelum dipakai. Sedang

Stream masukan dan keluaran dan dan ke file sebelum dipakai harus dibuka dan

ditutup secara eksplisit dalam program.

Suatu stream dapat di-buffer (disimpan ke lokasi memori tertentu) terlebih dahulu

sebelum dipakai untuk mengefisienkan operasi masukan dan keluaran. Operasi

masukan dan keluaran ber-buffer mengandung resiko pembahan data tidak akan

terekam jika tiba-tiba komputer mati sebelum stream ditutup. Masalah ini dapat

diatasi dengan men-flush stream secara konsisten. Pem-flush stream adalah proses

pemindahan isi buffer ke disk tanpa penutupan stream.

Untuk memudahkan pemprogaman, C++ mengelompokkan stream ke dalam

kelas-kelas seperti terlihat pada tabel 5.1.

Tabel 5.1 Kelas stream C++

Kelas File header Keterangan

Constream Constrea.h Mengirim keluaran ke layar

Iostream Iostream.h Menangani I/O ber-buffer

Fstream Fstream.h Menangani stream file

Stsstream Strstream.h Menangani stream string.


B. OPERASI MASUKAN DAN KELUARAN STANDAR

Operasi masukan / keluaran standar meliputi : masukan (dari keyboard, mouse,

joystick), keluaran (ke layar dan printer) dan kesalahan (ke layar). Operasi masukan /

keluaran standar ditangani oleh kelas iostream. Operasi masukan dan keluaran

standar dapat menggunakan operator >> dan operator >> yang dibeban lebihi

(over-loaded) dan kelas iostream.

Operasi keluaran standar ditangani oleh fungsi cout. Fungsi cout diikuti oleh

operator <<.

Pengaturan tampilan atau format data masukan dan keluaran standar dapat

dilakukan dengan dua cara, yakni : menggunakan manipulator dan menggunakan

fungsi —fungsi kelas ios.

Pengaturan Format Misukan / Keluaran dengan Manipulator

Manipulator merupakan penunjuk fungsi yang mana bila dijalankan akan

melakukan pengaturan format tampilan. Untuk menggunakan Manipulator, file header

iomanip.h harus disertakan. Tabel 5.2 berisi semua manipulator yang dikenal oleh

C++.

Tabel 5.2 Manipulator dalam C++

Manipulator Guna

Dec Konversi decimal

Endl Menampilkan baris baru dan mem-flush stream

Ends Menampilkan karakter kosong


Flush Mem-flush stream

Hex Konversi Heksadesimal

Oct Konversi oktal

Resetiosflag (long f) Mematikan flag (sama dengan unsett ())

Setbase (int base) Menset jumlah basis dalam bilangan pecahan

Tetfill (int ch) Menset karakter pengisi (sama dengan fill ())

Setiosflag (long f) Menset flag (sama dengan setf ())

Setprecision (int p) Menset jumlah angka decimal

Setw (int w) Menset lebar tampilan

Ws Menghilangkan karakter spasi lunak

Pemakaian manipulator untuk mengatur format tampilan dapat dilihat dalam contoh –

contoh berikut :


Pengaturan Format Masukan / Keluaran dengan Fungsi Kelas ios

Kelas ios adalah ketas bawaan C++ yang dipakai untuk menangani format

keluaran dan masukan. Fungsi-fungsi yang dipakai untuk menangani performatan

adalah :

1. long flags() dan long flags (long)

Fungsi long flags() dipakai untuk membaca kondisi format saat ini. Sedang

fungsi long flags (long) digunakan untuk menyetel nilai tanda pemformat sebesar

nilai argumen. Fungsi-fungsi ini memberi nilai kembalian fungsi berupa nilai tanda

pemformat sebelumnya.

Tanda pemformat kelas ios dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 5.3 Tanda Pemformat

Konstanta Nilai Format Keteraganan

ios:: skipws 0x0001 Menghilangkan karakter spasi lunak


ios:: left 0x0002 Merata kiri – kanan tampilan

ios:: right 0x0004 Meratakanankan tampilan

ios:: internal 0x0008 Mengganjal antara tanda dengan bilangan

ios:: dec 0x0010 Konversi desimal

ios:: ct 0x0020 Konversi oktal

ios:: hex 0x0040 Konversi heksadesimal

ios:: showbas 0x0080 Tampilkan bilangan dasar

ios:: showpoint 0x0100 Tampilkan tanda titik

ios:: uppercase 0x0200 Karakter eksponen huruf besar

ios:: showpos 0x0400 Tanda positif ditampilkan

ios:: scientific 0x0800 Notasi ilmiah

ios:: fixed 0x1000 Notasi pecahan

ios:: unitbuf 0x2000 Flush stream setelah operasi <<

ios:: stdio 0x4000 Flush stdio dan stderr setelah operasi <<

2. long setf (long flags) dan long seff (Iong, long)

Fungsi long setf (long) dipakai untuk menset flag tertentu atau

menambahkan tanda format sesuai dengan argumen. Nilai kembalian fungsi

berupa nilai tanda pemformat sebelumnya. Sedang long setf (long, long) dipakai

untuk nilai tanda pemformat, yang mana bit-nya terdapat pada argumen kedua

dengan nilai sesuai dengan argumen pertama. Beberapa konstanta yang tersedia

untuk argumen kedua adalah : ios::adjustfield, ios::basefield dan

ios:floaffleld.


3. long unseff (long flags)

Fungsi unsetf() dipakai untuk mematikan flag tertentu atau menghapus tanda

pemformat khusus yang dtempatkan pada argumen. Nilai kembalian fungsi

berupa nilai tanda pemformat secara keseluruhan.

4. int width (int panjang)

Fungsi int width (int panjang) dipakai untuk menyetel keluaran selebar nilai

argumen. Nilai kembalian fungsi berupa lebar keluaran sebelumnya.

5. char fill (char karakter)

Fungsi char fill (char karakter) digunakan untuk menyetel karakter pemenuh

sesuai argument. Nilai kembalian fungsi ini adalah berupa karakter pemenuh

sebelumnya (normalnya adalah spasi kosong).

Contoh 5.12 :


6. int precision (int jumlah)

Fungsi int precision (int jumlah) dipakai untuk menyetel kepresisian tampilan

bilangan real. Nilai kembalian fungsi ini adalah nilai kepresisian sebelumnya.

C. OPERASI MASUKAN DAN KELUARAN KE FILE

Suatu file adalah sekumpulan data yang disimpan dalam media penyimpanan

luar, seperti cakram magnetik (disket dan harddisk). Dalam C++, file merupakan

sebuah stream yang disimpan dalam media penyimpanan luar. Operasi-operasi

yang berlaku pada stream secara umum berlaku untuk file. Dalam C++, disediakan

kelas khusus untuk menangani operasi file, yakni : kelas fstream. Dan kelas fstream

kemudian diturunkan kelas ifstream yang berfungsi untuk menangani operasi

masukan (pembacaan) dan file dan kelas ofstream yang berIungsi untuk menangani

operasi keluaran (penulisan) ke file. Ketiga kelas diatas dideklarasikan dalam file

header fstream.h, sehingga file header ini mesti didefinisikan pada bagian

praprosessor diawal program.

Sebelum diakses (dibaca atau ditulisi), suatu file harus dibuka terlebih dahulu.

Setelah diakses (dibaca atau dituilsi) ,sutau file juga harus ditutup terlebih dahulu.

Pembukaan File

Sebelum dapat dibuka, suatu file dalam C++ harus didefinisikan objeknya

terlebih dahulu dengan sebuah stream yang menunjukkan kemana suatu isi file akan

dituliskan atau dibaca. Suatu stream file adalah obyek dan salah satu kelas

ifstream, ofstream atau fstream. Kelas ifstream digunakan untuk menciptakan

stream file yang hanya dapat ditulisi (write-only). Kelas ofstream digunakan untuk

menciptakan stream file yang hanya dapat dibaca (read-only). Kelas fstream

digunakan untuk menciptakan stream file yang dapat dibaca dan ditulisi . Bentuk

umum pendefinisian suatu objek file adalah :


dimana nama_file merupakan nama file yang akan dibuka dan boleh disertakan

nama direktori. Stream_file merupakan nama stream yang dibuka. Bila nama file

yang dibuka tidak ditemukan dalam direktori aktif, maka file tersebut akan diciptakan.

Bila proses pembukaan file gagal, maka stream_file akan bernilai salah (0).

Selain bentuk diatas, pendefinisian suatu objek file dapat juga dilaksanakan

dengan memakai bentuk umum dengan dua pernyataan sebagai berikut :


Dimana nama_file menunjukkan nama file yang dibuka. Bagian modus menunjukkan

spesifikasi cara pembukaan file yang dapat beñsi konstanta-konstanta enumerasi

seperti tabel 5.4. Bagian akses menunjukkan spesifikasi hak akses atas file, apakah

hanya dapat dibaca saja atau ditulisi saja atau dapat dibaca dan ditulisi (tabel 5.5).

Tabel 5.4 Modus operasi pembukaan file

Konstanta Arti

ios :: app Membuka file dengan modus keluaran, tetapi memungkinkan

operasi penambahan data.

ios :: ate Membuka file untuk keperluan masukan maupun keluaran dan

secara otomatis menempatkan penunjuk file ke posisi akhir file.

ios :: in Membuka file untuk operasi masukan. Modus ini merupakan

penyetelan bawaan untuk objek bertipe ifstream.

ios :: nocreate Membuka file yang sudah ada. Sekiranya file belum ada,

operasi pembukaan menjadi gagal dilaksanakan.

Tabel 5.4 Modus operasi pembukaan file (lanjutan)

Konstanta Arti

ios :: noreplace Membuka file yang baru. Sekiranya file sudah ada, operasi

pembukaan menjadi gagal dilaksanakan (kecuali kalau ios :: ate

atau ios :: app disertakan).

ios :: out Membuka file untuk operasi keluaran. Modus ini merupakan

penyetelan bawaan untuk objek bertipe ofstream.

ios :: trunc Menghapus file yang sudah ada dan menciptakan file baru.

ios :: binary Membuka file dengan operasi baca tulis secara biner.

Tabel 5.5 Spesifikasi akses pembukaan file

Atribut Arti

0 Akses normal (bawaan)

1 Read – only

2 File hiden

4 File system

8 Bit archive diset


Penutupan File

Setelah suatu stream file diproses, stream tersebut harus ditutup. Jika tidak

ditutup, segala perubahan yang dilakukan terhadap isi file tersebut tidak akan

dituliskan ke file. Bentuk umum penutupan stream file adalah :

Pengaksesan File :

Pengaksesan file dapat berupa proses untuk menulis (merekam) data ke file

atau proses membaca data dan file. Pengaksesan file sangat terkait dengan jenis

file. Bahasa pemprogaman C++ mengenal dua jerils file, yakni file teks dan file biner.

1. File Teks

File teks adalah file dimana karakter ‗\n‘ akan diterjemahkan sebagai

permintaan untuk mengganti garis baru. File teks C++ akan mengabaikan setiap

karakter spasi lunak. File teks dapat diidentikan dengan piranti standar seperti

layar. Sebagaimana piranti standar layar, file teks menampilkan keluaran dan

menerima masukan dengan menggunakan operator << dan operator >>.


2. File Biner

Suatu file biner adalah file yang tidak melakukan penerjemahan karakter

apapun, sehingga karakter ‗\n‘ tetap dibaca sebagai karakter ‗n dan karakter

spasi lunak tetap dibaca sebagal karakter spasi lunak. Operasi file biner secara

eksplisit dinyatakan dengan memberikan argumen kedua pada fungsi open()

berupa ios::binary.

Contoh 5.21 :

Ofstream file_masukan (―data‖, ios:binary) ;

Contoh 5.22 :

ofstream file_masukan;

file_masukan.open (―data‖, ios:binary);

Operasi perekaman atau penulisan data ke file biner dilaksanakan dengan

menggunakan fungsi anggota write (). Bentuk umum operasi penulisan data ke

file biner adalah :

Contoh 5.23 :


Operasi pembacaan data dari file biner dilaksanakan dengan menggunakan

fungsi anggota read().

Pengaksesan File Secara Acak

Selain pengaksesan file secara sekuensial (unit) dan awal file hingga akhir

file seperti dalam contoh diatas, file juga dapat diakses secara acak.

Pengaksesan secara acak dapat dilaksanakan dengan menggunakan penunjuk

file. Terdapat dua jenis penunjuk file, yakni penunjuk file untuk keperluan

pembacaan data dari file dan penunjuk untuk keperluan penulisan data ke file.

Penunjuk file untuk keperluan operasi pembacaan data dan file menggunakan

fungsi anggota seekg(). Sedang Penunjuk file untuk keperluan operasi penulisan

atau perekaman data ke file menggunakan fungsi anggota seekp(). Bentuk

umum kedua fungsi ini adalah :


Bagian ofset menyatakan ofset dalam satuan byte berdasarkan posisi

acuan. Bagian posisi_acuan menunjukkan posisi penunjuk sesuai dengan

konstantakonstanta pada tabel 5.6 berikut :

Tabel 5.6 Konstanta penunjuk posisi acuan file

Nilai Keterangan

ios :: beg Posisi dari awal file

ios :: beg Posisi berdasarkan letak penunjuk file sekarang

ios :: beg Posisi dari akhir file

Informasi mengenai posisi file untuk operasi penulisan atau perekaman

data ke file dan pembacaan data ke file dapat dilaksanakan

denganmenggunakan fungsi anggota tellp() dan tellg().

Contoh 5.28 :

II. STUDI KASUS

STUDI KASUS 1

Berikut ini ditunjukkan program untuk menampilkan tabel hasil perhitungan

kwadrat, pangkat tiga dan seperti suatu nilai ke layar.


STUDI KASUS 2

Berikut ini ditunjukkan program untuk menampilkan string yang dimasukkan dati

keyboard ke Iayar.


STUDI KASUS 3

Berikut ini ditunjukkan program untuk menghitung penjumlahan mata uang

dengan masukan dari keyboard.

STUDI KASUS 4

Berikut ini ditunjukkan program untuk menunjukkan pemakaian manipulator

tampilan ke layar.


STUDI KASUS 5

Berikut ini ditunjukkan program untuk menulis data ke file teks.


STUDI KASUS 6

Berikut ini ditunjukkan program untuk merekam data tabel kanversi suhu dari

celcius -fahrenheit ke file KonvSuhu.txt. File hasil perekaman dapat dibuka dengan

program pengolah data yang lain, mis : notepad, MS Word atau Excel.


STUDI KASUS 7

Berikut ini ditunjukkan program untuk menyalin file teks, dari satu file ke file yang

lain.


III. LATIHAN

LATIHAN 1

Buatlah program untuk menampILkan tabel data nilai mahasiswa peserta kuliah

metode komputasi ke Iayar. Data dimasukkan lewat keyboard.

LATIHAN 2

Buatlah program untuk menyimpan tabel data nhlai mahasiswa ke file teks atau

biner dan membacanya kembali dan file untuk ditampilkan ke layar.

LATIHAN 3

Buatlah program untuk menampilkan data suhu badan, jumlah denyut nadi,

panjang nafas Anda ke layar yang direkam selama tiga han berturutturut. Buatlah

format tampilan data dalam bentuk tabel. Data dimasukkan lewat keyboard.

LATIHAN 4

Buatlah program untuk merekam data suhu badan, jumlah denyut nadi, panjang

nafas Anda ke dalam file teks dan membacanya kembali dan file untuk ditampilkan

dilayar.

LATIHAN 5

Buatlah program untuk menambahkan data nilai anda yang sudah tersimpan

dalam file. Jika file belum ada buat file baru. Buat juga program untuk membaca file

Anda ini dan memprosesnya untuk mencari nilai rata - rata, median, modus, deviasi

standar dan variansi data.


DISKUSI I

ANALISIS SIFAT STATISTIK DATA GEOFISIKA

Pengantar

Geofisika merupakan salah satu cabang ilmu pengetahuan yang sangat terkait.

dengan aktivitas observasi. Hasil obsevasi geofisika dapat berupa data analog maupun data

digital. Data digital hasil observasi geofisika dapat berupa data runtun waktu (time series)

dan data spasial. Data runtun waktu geofisika memiliki harga tertentu sebagai fungsi waktu,

sedang data spasial geofisika memiliki harga tertentu sebagai fungsi posisi (x,y,z).

Data — data runtun waktu maupun spasial dan hasil observasi geofisika memiliki

sifat-sifat statistik yang unik. Sifat-sifat statistik ini sangat terkait dengan kondisi data itu

sendiri maupun terkait dengan dinamika sistem fisis yang diobservasi. Diskusi ini hendak

mengekplorasi sifat-sifat statistic data runtun waktu geofisika, antara lain: nilai rata-rata,

modus, median, deviasi standar, distribusi dan variansi.

Tujuan

- Mahasis mampu memahami dan menjelaskan sifat —sifat statistik data runtun waktu

geofisika

- Mahasiswa mampu menghitung, menampilkan dan menjelaskan sifat-sifat statistik data

geofisika

Permasalahan

- Belum tersedia data runtun waktu geofisika

- Belum tersedia program untuk menampilkan data runtun waktu geofisika, serta untuk

menghitung sifat-sifat statistiknya

- Belum terdapat analisis yang memadai tentang sifat-sifat statistik data runtun waktu

geofisika


Tugas kelompok

- Cari beberapa jenis data runtun waktu geofisika (suhu, kecepatan angin, curah hujan

atau seismik dll.

- Buat pogram untuk menampilkan data anda.

- Buat program untuk menghitung nilai rata-rata, modus, median, deviasi standar,.

distribusi dan variansi dari data anda.

- Buatlah analisis dan hasil pengolahan data anda.

DISKUSI II

ANALISIS DATA DALAM GEOFISIKA KAWASAN WAKTU-FREKUENSI

Pengantar

Data runtun waktu geofisika dapat dianalisis dalam dua kasan (domain), yakni dalam

kawasan waktu atau ruang dan dalam kawasan frekuensi atau bilangan gelombang.

Transformasi dan kawasan waktu ke kawasan frekuensi dapat dilakukan dengan

menggunakan Transformasi Fourier (Fourier Transform), sedang transformasi dan kawasan

frekuensi ke kawasan waktu dilaksanakan menggunakan Transformasi Fourier Balik (Invers

Fourier Transform). Algoritma cepat untuk transformasi ini sering disebut sebagai Fast

Fourier Transform (FFT) dan Invers Fast Fourier Transform (IFFT). Analisis data runtun

waktu geofiika dalam kawasan waktu maupun frekuensi akan dilaksanakan dalam diskusi ini.

Tujuan

- Mahasiswa mampu memahami fungsi tranformasi fourier.

- Mahasiswa mampu memahami, mengolah dan menampilkan data geofisika dalam

kawasan Waktu dan Frekuensi.

- Mahasiswa mampu menyajikan dan menjelaskan hasil pengolahan data geofisika dalam

kawasan Waktu dan Frekuensi.

Permasalahan

- Sudah tersedia data runtun waktu geofisika

- Belum tersedia program untuk menampilkan data runtun waktu dalam kawan waktu dan

frekuensi

- Belum tersedia program untuk melakukan transformasi fourier dan transformasi fourier

balik


Tugas

- Siapkan beberapa jenis data runtun waktu geofisika (suhu, kecepatan angin, curah hujan

atau seismik dll.

- Buat program untuk menampilkan data runtun waktu geofisika dalam kawasan dan

frekuensi.

- Buatlah program melakukan transformasi fourier dan transformasi fourier balik dan data

runtun waktu geofisika

- Buatlah analisis terhadap data anda dalam kawasan waktu dan frekuensi

DISKUSI III

PENTAPISAN DATA GEOFISIKA

Pengantar

Pentapisan atau filtering data adalah suatu upaya untuk menyaring data yang

memenuhi kriteria tertentu. Pentapisan data dapat dilaksanakan dalam kasan aktu maupun

frekuensi. Pentapisan dalam kawasan frekuensi lebih mudah dilaksanakan daripada dalam

kawasan waktu. Pentapisan dapat dilakukan terhadap data runtun waktu maupun data

spasial. Dalam diskusi ini, akan dilaksanakan pentapisan terhadap data runtun waktu

geofisika. Terdapat empat jenis tapis yang dapat dipakai, yakni : tapis lolos bawah (low

pass), lolos atas (high pass), lolos pita (band pass) dan stop pita (band stop).

Tujuan

- Mahasiswa mampu memahami konsep pentapisan data runtun waktu geofisika

- Mahasiswa mampu melakukan proses pentapisan data geofisika

- Mampu menyajikan dan menjelaskan proses dan hasil pentapisan data runtun waktu

geofisika.

Permasalahan

- Sudah tersedia data runtun waktu geofisika

- Belum tersedia program untuk melakukan penapisan data runtun waktu geofisika


Tugas

- Siapkan beberapa jenis data runtun waktu geofisika (suhu, kecepatan angin, curah hujan

atau seismik dll).

- Buatlah program untuk menampilkan data runtun waktu geofisika sebelum dan setelah

pentapisan.

- Buatlah program untuk melakukan pentapisan (lolos atas, lolos bawah, lolos pita, stop

pita) data runtun waktu geofisika.

- Buatlah analisis terhadap hasil pentapisan data anda

DISKUSI IV

Analisis Data Spasial

Pengantar

Survei geofisika sering menghasilkan data spasial, yang merupakan harga-harga

parameter fisis tertentu sebagai fungsi posisi (x,y,z). Data-data ini dapat ditampilkan dalam

bentuk kontur 2-D atau sayatan volume 3-D. Data-data ini juga dapat dianalisis dan diolah

dalam kawasan ruang maupun dalam kawasan bilangan gelombang. Dengan demikian data

spasial juga dapat dikenai operasi pentapisan.

Dalam diskusi ini akan dilakukan suatu proses pengkonturan data spasial dan

penyayatan data spasial.

Tujuan

- Mampu memahami, mengolah dan menampilkan data data spasial

- Mampu menyajikan dan menjelaskan hasil pengolahan data spasial

Permasalahan

- Belum tersedia data spasial

- Sudah tersedia program uinuk mengolah, menampilkan dan mengkontur data spasial

(Surfer 7.)

Tugas

- Carilah data spasial (topografi, gravitasi, magnetik dll)

- Buatlah kontur dan data anda dan tampilkan

- Buatlah sayatan terhadap hasil kontur data anda

- Buatlah analisis terhadap hasil pengkonturan dan sayatan kontur anda

Operasi Masukan Dan Keluaran

Documents

Transcript of Operasi Masukan Dan Keluaran