Kelas Generik

Selain pada fungsi, konsep template dapat diterapkan juga pada kelas. Misalnya dengan menggunakan contoh Stack yang sudah diberikan dan dengan fasilitas template ini, perancang kelas dapat dengan mudah menciptakan Stack of integer, Stack of double, Stack of character, Stack of Complex, Stack of Process, Stack of String, dsb.

Fasilitas template C++ memberikan kemungkinan untuk membangkitkan kelas-kelas di atas melalui instansiasi dari kelas generik. Untuk menciptakan kelas generik, perancang kelas harus dapat mengidenti_kasi parameter-parameter mana yang menentukan sifat kelas. Dalam contoh Stack yang diberikan parameter yang menentukan kelas adalah jenis int yang berkaitan dengan data yang disimpan di dalam Stack. Deklarasi kelas Stack yang ditunjukkan pada Contoh 3.2 dapat diubah menjadi deklarasi kelas Stack generik seperti pada Contoh di bawah ini

Contoh Deklarasi kelas Stack generik

 template <class Type>

 class Stack {

 public:

 // ctor-cctor-dtor

 Stack(); // default ctor

 Stack (int); // ctor dengan ukuran max stack

 Stack (const Stack&); // cctor

 ~Stack();

 // services

 void Push (Type); // <=== parameter generik

 void Pop (Type&); // <=== parameter generik

 int isEmpty() const;

 int isFull() const;

 // operator

 Stack& operator= (const Stack&);

 void operator<< (Type); // <=== parameter generik

 void operator>> (Type&); // <=== parameter generik

 private:

 const int defaultStackSize = 500; // ANSI: tidak boleh inisialisasi

 int topStack;

 int size;

 Type *data; // <=== parameter generik

 };

Untuk menciptakan objek dari kelas generik, pemrogram menuliskan deklarasi objek dengan sintaks:

kls-generik < tipe-instansiasi > objek ;

Stack<int> a; // Stack of integer

Stack<double> b (30); // Stack of double, kapasitas maks = 30

Stack<Complex> c; // Stack of Complex

CATATAN:

·         nama Stack<int>, Stack<double>, ... dapat dipandang sebagai nama tipe baru!

·         Definisi fungsi anggota harus dituliskan sebagai fungsi template dan scope yang semula dituliskan sebagai Stack:: harus dituliskan sebagai Stack<Type>::. Hal ini harus dilakukan untuk seluruh fungsi anggota kelas tersebut. Sebagai contoh, konstruktor dan fungsi anggota Push() dituliskan sebagai fungsi template berikut ini:

template <class Type>

Stack<Type>::Stack ()

{

size = defaultStackSize;

topStack = 0;

data = new TYPE [size];

}

template <class Type>

void Stack<Type>::Push (Type item)

{

// ...

if (!isFull()) {

data [topStack] = item;

topStack++;

}

// ...

}

Sebelumnya dijelaskan bahwa dalam penulisan kelas ke dalam file, bagian deklarasi kelas dituliskan ke file X.h dan bagian definisi fungsi-fungsi anggota dituliskan ke file X.cc. Jika kelas generik digunakan untuk mendeklarasikan kelas, maka baik deklarasi kelas generik maupun de_nisi fungsi generik dituliskan ke dalam file X.h. Sehingga untuk contoh Stack di atas, keduanya dituliskan di dalam file Stack.h.

·         Di luar konteks de_nisi kelas generik, nama tipe yang dapat digunakan (misalnya oleh fungsi, deklarasi variabel/objek, dsb.) adalah nama tipe hasil instansiasi. Dalam contoh di atas tipe hasil instansiasi adalah Stack<int>, Stack<double>, and Stack<Complex>.

Hal ini juga berlaku pada fungsi anggota kelas. Jika misalkan ada fungsi anggota kelas generik Stack::Reverse() yang memerlukan objek lokal bertipe Stack yang generic maka deklarasinya adalah:

template <class Type>

void Stack<Type>::Reverse() {

Stack<Type> stemp; // objek lokal yang generik

// ...algoritma dari Reverse()...

}

Untuk efisiensi pemanfaatan kelas generik, sebaiknya digunakan member initialization list di dalam constructor maupun copy constructor.

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 argument (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->'.

void Stack::Push (int item) {

// . . .

this->data [this->topStack] = item;

this->topStack++;

// . . .

}

Dalam contoh berikut di atas, perhatikanlah 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).

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 pende_nisian 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

struct Stack { // nama tag "Stack" sekaligus menjadi tipe baru

 /*******************

 * function member *

 *******************/

 void Pop(int&);

 void Push (int);

 int isEmpty();

 // ... definisi fungsi lainnya

 /***************

 * data member *

 ***************/

 int topStack;

 int *data;

 // ... definisi data lainnya

 };

Sebuah kelas memiliki satu atau lebih member (analog dengan _eld 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 _eld 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 dalam Tabel dibawah ini.

Wilayah member di deklarasikan	Makna
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 dide_nisikan. Pende_nisian 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 dibawah menyajikan deklarasi kelas Stack dengan menggunakan kata kunci class 3

Contoh Deklarasi kelas Stack beserta fungsi anggota

class Stack {

public:

// function member

void Pop(int& ); // deklarasi (prototype)

void Push (int); // deklarasi (prototype)

/*--- pendefinisian di dalam class body ---*/

int isEmpty() {

return topStack == 0;

}

private:

// data member

int topStack; /* posisi yang akan diisi berikutnya */

int *data;

}; // PERHATIKAN TITIK KOMA !!!

// pendefinisian member function Pop di luar

// class body

void Stack::Pop(int& item) {

if (isEmpty()) {

// error message

}

else {

topStack--;

item = data [topStack];

}

} // TIDAK PERLU TITIK KOMA !!!

void Stack::Push (int item) {

if (isFull()) {

// error message

}

else {

data [topStack] = item;

topStack++;

}

}