Pengenalan Bahasa Pemrograman C/C++ Dan Matlab (Praktikum 1)

Pengenalan Bahasa Pemrograman C/C++ Dan Matlab

1. Kompetensi Dasar

Mahasiswa memahami konsep dasar pemrograman
Mahasiswa memahami beberapa bahasa pemrograman yang sering digunakan dalam bidang teknik elektro

2. Indikator Pencapaian

Mahasiswa dapat menjelaskan konsep pemrograman dan manfaatnya
Mahasiswa dapat memberikan beberapa contoh menggunakan berbagai jenis bahasa pemrograman

3. Alat dan Bahan

Komputer berisi perangkat lunak MATLAB dan Compiler C/C++

Materi Praktikum

A. Pendahuluan Pemrograman

Yang dimaksud dengan program adalah kumpulan instruksi yang digunakan untuk mengatur komputer agar melakukan suatu tindakan tertentu. Tanpa program, komputer sesungguhnya tidak dapat berbuat apa-apa. Itulah sebabnya bahwa komputer mencakup tiga aspek penting yaitu :

Perangkat keras (hardware)
Perangkat lunak (software) dalam hal ini berupa program
Perangkat akal (brainware) yaitu orang yang berperan dalam operasi komputer maupun pengembangan perangkat lunak

Program dibuat agar komputer dapat membantu dan mempermudah pekerjaan manusia dalam menyelesaikan suatu tugas/masalah misalnya pada kasus komputasi/hitungan yang kompleks. Dalam konteks pemrograman, terdapat sejumlah bahasa pemrograman seperti Pascal, C, C++ dan Basic yang dikategorikan sebagai bahasa beraras tinggi (high-level language), karena bahasa tersebut berorientasi kepada manusia. Program dibuat dengan bahasa yang mudah dipahami manusia, biasanya menggunakan kata-kata bahasa Inggris seperti IF untuk menyatakan “jika” dan AND untuk menyatakan “dan”.

Bahasa beraras rendah (low-level language) adalah bahasa pemrograman yang berorientasi pada mesin. Bahasa ini menggunakan kode biner (kode 0 dan 1), misalnya bahasa mesin dan bahasa rakitan (assembler), seperti yang digunakan untuk pemrograman mikroprosesor atau mikrokontroler. Bahasa seperti ini sulit dipahami secara langsung oleh orang awam, namun memberikan eksekusi program yang sangat cepat. Program yang ditulis dalam bahasa pemrograman seperti C dan C++, sebenarnya tidak dimengerti oleh komputer secara langsung, sebab komputer hanya mengenal bahasa mesin saja. Supaya program dapat dijalankan oleh komputer, program tersebut harus diterjemahkan ke dalam bahasa mesin (atau disebut sebagai kode objek). Proses penerjemahan dilakukan oleh program yang disebut translator (penerjemah). Translator dapat berupa :

- Interpreter , menerjemahkan program baris demi baris. Sebuah baris diterjemahkan, lalu dijalankan, baru kemudian menerjemahkan baris program berikutnya. Pada interpreter ini, kode sumber (program awal) harus selalu tersedia.

- Compiler, menerjemahkan program ke dalam kode objek secara keseluruhan, hasilnya siap dijalankan. Setelah kompilasi berakhir, kompiler tidak diperlukan lagi, sebab sudah dihasilkan program yang executable. Program tersebut tidak lagi memerlukan kode sumber lagi untuk menjalankannya.

Program dibuat biasanya dengan tujuan untuk menyelesaikan sebuah masalah.

Langkah-langkah dalam membuat program

Menganalisis masalah dan membuat algoritma/bagan alir (flow chart) / pseudokode
Menuangkan algoritma ke dalam bentuk program
Mengeksekusi dan menguji program

Contoh sederhana :

Anda diminta untuk menghitung keliling sebuah persegi panjang dengan menggunakan komputer. Pada masalah ini, dapat ditentukan bahwa keluaran/output program adalah nilai keliling persegi panjang, sedangkan masukannya/input adalah nilai panjang dan nilai lebar tersebut. Berdasarkan rumus matematika, keliling sebuah persegi panjang adalah dua kali nilai panjang dan lebarnya, atau ditulis :

Keliling = panjang + lebar + panjang + lebarAtau Keliling = 2 x (panjang +lebar)

Algoritma untuk menyelesaikan masalah tersebut dapat ditulis sebagai berikut.

Peroleh nilai panjang dan nilai lebar persegi panjang
Hitung keliling persegi panjang dengan rumus 2 x (panjang + lebar)
Tampilkan nilai keliling persegi panjang

Dalam bentuk diagram alir (flow chart), algoritma untuk menghitung keliling

persegi panjang dapat disajikan seperti pada gambar berikut ini.

Pengenalan Bahasa Pemrograman C/C++ Dan Matlab (Praktikum 1)

Ini Programnya dalam bahasa C

#include <stdio.h>
int main()
{
double panjang;
double lebar;
printf("Masukan nilai lebar : ");
scanf("%lf",&lebar);
printf("Masukan nilai panjang : ");
scanf("%lf",&panjang);
keliling = 2*(panjang+lebar);
printf("Keliling persegipanjang = %lf\n", keliling);
return 0;
}

double keliling;

Setelah algoritma disusun, langkah selanjutnya adalah membuat program dengan bahasa pemrograman. Contohnya pada gambar 2 adalah sebuah program dalam bahasa C yang berisi perhitungan keliling persegi panjang dengan algoritma pada gambar 1. Setelah program dibuat dan dikompilasi, program perlu dijalankan untuk menguji kebenarannya. Perlu diketahui bahwa ada beberapa kemungkinan kesalahan yang terjadi sewaktu proses kompilasi hingga eksekusi program, kesalahan-kesalahan tersebut sebagai berikut :

- Kesalahan sintaksis, merupakan kesalahan dalam menulis program yang tidak sesuai dengan kaidah bahasa pemrograman.

- Kesalahan logika, terjadi karena ada logika yang salah, misalnya phi = 31.4 , yang seharusnya phi = 3.14

- Kesalahan runtime atau kesalahan fatal adalah kesalahan yang terjadi karena suatu operasi dalam program yang tidak dapat dilakukan oleh komputer. Misalnya jika terdapat sebuah operasi pembagian dengan nol, maka sebuah pesan kesalahan akan tampil dan eksekusi program akan dihentikan.

B. Pengantar Pemrograman C/C++

Bahasa C diciptakan oleh Dennis Ritchie sekitar tahun 1972. Hingga kini, bahasa ini masih populer dan penggunaannya tersebar pada berbagai platform, dari Windows sampai Linux dan dari PC hingga mainframe. C++ adalah bahasa yang relatif lebih baru dibandingkan bahasa C. Bahasa C++ diciptakan oleh Bjarne Stroustroup sekitar tahun 1982. Bahasa C++ merupakan pengembangan bahasa C dan mendukung pemrograman berorientasi objek.

Berikut adalah contoh sederhana program C.

#include <stdio.h> int main(){ } printf(“Selamat belajar pemrograman \n”);return 0;

Contoh sederhana diatas ditulis dalam program C++ sebagai berikut

} #include <iostream.h>
int main(){ cout “Selamat belajar pemrograman \n;return 0;

Coba anda perhatikan kedua program di atas, apa yang menjadi perbedaan dianara keduanya ? Anda akan bisa menjawabnya setelah memahami setiap kata atau sintak dalam program tersebut. Mari kita bedah sati persatu sintak atau setiap kata dalam program. Agar nantinya jika kita membuat sebuah program yang sulit, kita sudah memahami bahsa dasarnya.

Bagian-bagian sebuah program C/C++ dijelaskan sebagai berikut:

Berkas header (berekstensi .h) adalah berkas yang berisi prototipe fungsi, definisi konstanta, dan definisi variabel. Prototipe fungsi berupa judul suatu fungsi yang dilengkapi dengan argumen dan tipe argumen serta tipe nilai balik untuk fungsi yang memberikan nilai balik (keluaran). Prototipe fungsi harus sudah tersedia sebelum pemanggilan fungsi. Ini merupakan persyaratan selama kompilasi. Fungsi adalah kumpulan kode C yang diberi nama dan ketika nama tersebut dipanggil maka kumpulan kode tersebut dijalankan.

Praprosesor #include adalah sebuah perintah yang digunakan untuk mengatur kompiler agar membaca berkas header yang disertakan di belakang kata include saat pelaksanaan kompilasi.

Main() adalah fungsi utama yang akan dijalankan pertama kali ketika program dieksekusi. Kata int di depan main() menyatakan bahwa program memberikan nilai balik / keluaran yang bertipe int. Tipe int adalah tipe yang menyatakan bilangan bulat.
Nilai balik program di tentukan oleh pernyataan return. Pada contoh di atas, return 0 menyatakan bahwa nilai balik program adalah 0. Nilai balik 0 biasanya digunakan untuk menyatakan bahwa program berhasil melaksanakan tugas yang dibebankan.
Pernyataan di dalam C adalah suatu perintah yang dapat berdiri sendiri dalam melaksanakan sebuah aksi dan dijalankan ketika program dieksekusi. Setiap pernyataan ditulis dan diakhiri dengan tanda titik koma (;). Contohnya printf() adalah suatu fungsi yang prototipenya ada di berkas stdio.h. Yang berada di dalam tanda kurung mengikuti perintah printf tersebut disebut string. String adalah deretan karakter yang ditulis di dalam tanda petik ganda (“).

Jadi perbedaan antara bahasa C dan C++ dari contoh di atas adalah :

- berkas header yang digunakan bukan berupa stdio.h melainkan iostream.h

- pernyataan untuk menampilkan keluaran berupa cout. cout merupakan

contoh sebuah objek pada C++

C. Pengantar Pemrograman MATLAB

MATLAB adalah bahasa komputasi teknis yang memiliki unjuk kerja tinggi. MATLAB merupakan integrasi komputasi, visualisasi, dan pemrograman dalam lingkungan yang easy-to-use yang mana problem dan solusi diekspresikan dalam notasi matematis yang umum. Penggunaan MATLAB secara khusus meliputi matematika dan komputasi, membangun algoritma, pemodelan, simulasi, dan pembuatan prototipe, analisa data, eksplorasi, dan visualisasi, grafik saintifik dan engineering, serta membangun aplikasi, termasuk graphical user interface (GUI).

MATLAB adalah sistem interaktif dengan elemen data utamanya berupa

array (larik) yang tidak mensyaratkan dimensi. Hal ini memungkinkan Anda

menyelesaikan berbagai problem komputasi teknik, terutama dengan formulasi

matrik dan vektor, dalam waktu yang lebih singkat.

Bagi-bagian dari MATLAB akan dijelaskan berikut ini :

a) Desktop Tools and Development Environment

Bagian ini merupakan kumpulan dari tool-tool yang akan membantu Anda untuk menggunakan fungsi-fungsi yang ada di MATLAB. Bagian ini terdiri atas MATLAB desktop and Command Window, sebuah editor and debugger, code analyzer, browsers untuk menampilkan help, workspace, direktori files, dan lain-lain.

b) Mathematical Function Library

Library ini berisi koleksi algoritma komputasi mulai dari fungsi dasar seperti sinus, cosinus, hingga fungsi-fungsi yang canggih seperti invers matriks, dan Fast Faurier Transforms (FFT).

c) The Language ( Bahasa Pemrograman)

Bahasa pemrograman MATLAB adalah bahasa tingkat tinggi yang menggunakan matriks/array dengan pernyataan flow control, fungsi, struktur data, input/output, dan fitur object-oriented programming (OOP).

d) Graphics

MATLAB mempunyai fasilitas untuk menampilkan vektor dan matriks dalam bentuk grafik, yang dilengkapi dengan fungsi untuk menampilkan label-label pada grafik dan fungsi untuk mencetak grafik tersebut. Fasilitas grafik yang ada di MATLAB mendukung untuk grafik

dua dimensi maupun tiga dimensi, image processing, animation, dan presentation graphics.

e) External Interfaces

External interfaces library memungkinkan Anda untuk menulis program dalam bahasa C atau Fortran yang dipanggil dalam MATLAB.

Contoh program sederhana di MATLAB :

disp('Selamat belajar pemrograman')disp('Selamat belajar')

Coba anda ketikan program di atas, apa yang akan terjadi.

Langkah Percobaan

A. Pemrograman dengan C

a. Programming

Ketiklah program berikut di C compiler, simpan dengan nama kelilingc.c,

kemudian lakukan compile, dan jalankan hasil compile-nya. Amati hasil

keluarannya.

#include <stdio.h>
int main(){ double panjang; double lebar; double keliling;
printf("Masukan nilai lebar : "); scanf("%lf",&lebar); printf("Masukan nilai panjang : "); scanf("%lf",&panjang);
keliling = 2*(panjang+lebar);
printf("Keliling persegipanjang = %lf\n", keliling);
return 0;}

Berdasarkan tampilan hasil running program di atas, pelajari makna setiap perintah dalam program tersebut.

b. Debugging

Ketiklah program di bawah ini yang digunakan untuk menghitung luas persegi panjang. Simpan dengan nama luas.c. Program berikut digunakan untuk melatih kemampuan Anda untuk menemukan kesalahan dalam pembuatan program. Compile, dan perbaiki kesalahan yang ada, sampai tidak ada error, kemudian jalankan hasilnya, amati hasilnya apakah sudah benar? Jika belum, lakukan perbaikan terhadap program tersebut sehingga

menghasilkan nilai yang benar. Sebutkan jenis kesalahan yang ada pada kedua program tersebut !

#include <stdio.h>
int main(){ double panjang; double lebar; double luas;
printf("Masukan nilai lebar : "); scanf("%lf",&lebar); printf("Masukan nilai panjang : "); scanf("%lf",&panjang);
keliling = 2*(panjang+lebar);
printf("Luas persegipanjang = %lf\n", luas);
return 0;}

Tulis program di atas di code block, lalu perhatikan mana saja yang salah, silahkan anda berpikir dan temukan solusinya dari paparan materi di atas!.

c. Design

Berdasarkan kedua contoh di atas, buatlah sebuah program sederhana untuk menghitung luas dan keliling sebuah lingkaran dengan masukan berupa nilai jari-jari. Jangan lupa buatlah dulu algoritma untuk menyelesaikan perhitungan tersebut, sebelum anda menyusun program. Gunakan bahasa C, simpan dengan nama lingkaranc.c. Disini kita di suruh untuk membuat sebuah program dengan panduan contoh di atas. pokoknya buat program menghitung luas dan keliling lingkaran.

B. Pemrograman dengan C++

a. Programming

Ketiklah program berikut di C++ compiler, simpan dengan nama

kelilingcpp.cpp, kemudian lakukan compile, dan jalankan hasil compilenya. Amati hasil keluarannya.

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){ double panjang; double lebar; double keliling;
cout << "Masukan nilai lebar : "; cin >> lebar; cout << "Masukan nilai panjang : "; cin >> panjang;
keliling = 2*(panjang+lebar);
cout << "Keliling persegipanjang = " << keliling << "\n";
return 0;}

Ketikan program di atas, kemudian setelah di runing, perhatikan setiap kode dan pahami logikanya.

b. Debugging
Ketiklah program di bawah ini yang digunakan untuk menghitung luas persegi panjang. simpan filenya dengan nama luascpp.cpp. Program berikut digunakan untuk melatih kemampuan Anda untuk menemukan kesalahan dalam pembuatan program. Compile, dan perbaiki kesalahan yang ada, sampai tidak ada error, kemudian jalankan hasilnya, amati hasilnya apakah sudah benar? Jika belum, lakukan perbaikan terhadap program tersebut
sehingga menghasilkan nilai yang benar. Sebutkan jenis kesalahan yang ada pada kedua program tersebut !

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
double panjang;
double lebar;
double luas;
cout << "Masukan nilai lebar : ";
cin >> lebar;
cout << "Masukan nilai panjang : ";
cin >> panjang;
luas = panjang+lebar;
cout << "Luas persegipanjang = " << keliling << "\n";
return 0;
}

Seperti pada bahasa C tadi, kita di sini suruh mengkoreksi mana atau bagian yang mana yang salah dalam program di atas.

c. Design
Berdasarkan kedua contoh di atas, buatlah sebuah program sederhana untuk menghitung luas dan keliling sebuah lingkaran dengan masukan berupa nilai jari-jari. Jangan lupa buatlah dulu algoritma untuk menyelesaikan perhitungan tersebut, sebelum anda menyusun program. Gunakan bahasa C++, dan simpan dengan nama lingkarancpp.cpp.

C. Pemrograman dengan MATLAB
a. Programming
Ketiklah program berikut di editor MATLAB, simpan dengan nama keliling.m, kemudian jalankan program. Amati hasil keluarannya di command window.

clear all
clc
lebar = input('Masukan nilai lebar : ');
panjang = input('Masukan nilai panjang : ');
keliling_pp = 2*(panjang+lebar);

fprintf('Keliling persegipanjang = %f \n', keliling_pp);

Berdasarkan tampilan hasil running program di atas, pelajari makna setiap perintah dalam program tersebut. Apa perbedaan dengan program C/C++ di atas?

b. Debugging
Ketiklah program berikut di editor MATLAB, simpan dengan nama luas.m,
kemudian jalankan program. Apakah ada error? Jika ada error, lakukan
koreksi terhadap error tersebut sampai tidak ada lagi kesalahan. Amati hasil
keluarannya di command window. Apakah hasilnya sudah benar? Jika belum
koreksi program luas.m, sampai menghasilkan nilai yang benar.

clear all
clc

lebar = input('Masukan nilai lebar : ');
panjang = input('Masukan nilai panjang : ');

luas_pp = panjang+lebar;

fprintf('Luas persegipanjang = %f \n', keliling_pp);

Disini masih sama kita di suruh untuk mengkoreksi kesalahan program di atas ini. Coba anda pikirkan mana kira-kira yang salah.

c. Design
Berdasarkan kedua contoh program MATLAB di atas, buatlah sebuah
program sederhana untuk menghitung luas dan keliling sebuah lingkaran
dengan masukan berupa nilai jari-jari.

Kesimpulan

Belajar pemrograman C/C++ dan Matlab bukanlah sesuatu yang mudah tetapi akan mudah jika kita sudah memahami bahasa dasarnya dan fungsi-fungsi perintahnya. Mislanya Cout dan Cin itu apa ? atau Printf itu apa dan lain sebagainya. Jadi pahami terlebih dahulu jangan asal copas. Jika hanya copas maka saya pastikan gak akan mudeng. Jika ada kesulitan atau ada yang bingung mari kita diskusikan di forum. Bagi yang belum daftar forum silahkan terlebih dahulu agar kita lebih enak untuk membicarakannya.
Materinya sebelumnya : CONTOH PROGRAM MENGHITUNG NILAI RESISTANSI RESISTOR DENGAN BAHASA C/C++

Pengenalan Bahasa Pemrograman C/C++ Dan Matlab (Praktikum 1)