Programming Language Concept Session 7

Dasar Subprogram

• Muncul karena penggunaan suatu kumpulan data berulang-ulang
• Tiap subprogram memiliki satu tempat masuk
• Program pemanggil ditangguhkan selama eksekusi dari subprogram yang dipanggil
• Kontrol selalu kembali ke pemanggil ketika eksekusi subprogram yang dipanggil berakhir
• Subprogram header, yang merupakan bagian pertama definisi, berfungsi dalam banyak hal:
  – Menjelaskan bahwa unit sintaktik selanjutnya merupakan definisi subprogram dari berbagai macam tertentu
  – Sebagai nama dari subprogram
  – Menjelaskan daftar parameter
  – Contoh di C:

  void adder (parameters)

• Formal parameter merupakan parameter yang berada di subprogram header
• Parameter yang berada di pemanggil subprogram disebut actual parameter
• Subprogram yang mengembalikan nilai disebut function
• Subrprogram yang tidak mengembalikan nilai disebut procedure
• Overloaded subprogram merupakan subprogram yang memiliki nama sama dengan subprogram lain di lingkungan alamat yang sama
• Generic subprogram merupakan subprogram yang komputasinya dapat diselesaikan di data dari tipe berbeda di panggilan yang berbeda juga
• Closure merupakan nested subprogram dan lingkungan pengalamatannya

Local Referencing Environment

• Variable local dapat berbentuk stack-dynamic
  – Keuntungan : mendukung recursion, penyimpanan local bisa dipakai subprogram lain
  – Kelemahan : alokasi/de-alokasi, pengalamatan tidak langsung, subprogram tidak history sensitive
• Variable local dapat berbentuk static
  – Keuntungan dan kelemahannya bertolak belakang dengan stack-dynamic

Parameter Passing

• Formal parameter yang dapat menerima data dari actual parameter yang tepat disebut in mode
• Formal parameter yang dapat mengirim data ke actual parameter disebut out mode
• Formal parameter yang dapat melakukan in dan out mode disebut inout mode
• Model parameter passing:

• Ketika suatu parameter passed by value (in mode), nilai dari actual parameter tersebut digunakan untuk menyatakan formal parameter yang sesuai
  – Biasanya diimplementasi dengan meng-copy
  – Dapat diimplementasikan dengan mengirim jalur akses namun tidak direkomendasi
  – Keuntungan : lebih cepat di linkage cost dan waktu akses
  – Kelemahan : memori tambahan diperlukan dan memerlukan harga yang tidak kecil (costly)
• Ketika suatu parameter passed by result (out mode), tidak ada nilai yang dikirimkan ke subprogram, formal parameter yang sesuai bertindak sebagai local variable; nilainya dikirimkan ke actual parameter pemanggil ketika control dikembalikan ke pemanggil tersebut
  – Membutuhkan lokasi penyimpanan extra dan duplikat operasi
• Gabungan dari pass by result dan pass by value adalah pass by value-result (inout mode)
  – Juga dikenal dengan pass by copy karena actual parameter dicopy ke formal parameter di tempat masuk subprogram dan kemudian dicopy kembali di akhir subprogram
  – Kelemahan : sama seperti pass by result dan pass by value
• Tak seperti pass by result-value yang meng-copy nilai data kembali dan kedepan, pass by reference (inout mode) hanya mengirimkan suatu acess path, biasanya alamat, ke subprogram yang dipanggil.
  – Keuntungan : Efisien, waktu maupun tempat
  – Kelemahan : akses ke formal parameter lebih lambat, berpotensi terjadi side effect yang tak diinginkan, alias yang tak perlu
• Ketika pass by name (inout mode), actual parameternya secara tekstual diganti untuk semua formal parameter yang tepat di semua kejadian di subprogram
  – Formal parameter diikat ke suatu metode akses saat pemanggilan, namun pengikatan sebenarnya ke suatu nilai atau alamat terjadi diwaktu assignment atau reference
  – Kelemahan : terlalu kompleks sehingga mengurangi readability dan reliability, sulit diimplementasikan dan tidak efesien
• Implementasi metode parameter-passing:
  – Kebanyakan bahasa, komunikasi parameter terjadi di run-time stack
  – Pass by reference merupakan yang paling sederhana untuk diimplementasikan karena hanya alamat yang diletakkan di stack

Function header:  void sub(int a, int b, int c, int d)

Function call in main: sub(w, x, y, z)

(pass w by value, x by result, y by value-result, z by reference)

• Yang perlu diperhatikan dalam parameter passing:
  – Efesiensi, data transfer one-way atau two way
  – Namun keduanya saling bertolak belakang, programming yang baik menganjurkan pembatasan akses ke variable yang artinya one-way lebih baik, namun pass by reference lebih efesien untuk melemparkan struktur size yang signifikan
• Terkadang lebih mudah untuk melemparkan nama subprogram sebagai parameter
  – Shallow binding : lingkungan pernyataan pemanggil yang menetapkan subprogram yang dilempar (paling natural untuk bahasa dynamic-scoped)
  – Deep binding : lingkungan define dari subprogram yang dilemparkan (paling natural untuk bahasa static scoped)
  – Ad hoc binding : lingkungan pernyataan pemanggil yang melemparkan subprogram
• Biasanya ketika ada beberapa subprogram yang mungkin dipanggil dan tidak diketahui yang mana hingga eksekusi, maka di bahasa C dan C++ pemanggilannya menggunakan function pointer
  – Di C#, metode pointer diimplementasikan sebagai objek yang dikenal delegate
  – Contoh:

Declaration:

public delegate int Change(int x);

Method:

static int fun1(int x) { … }

Instantiate:
Change chgfun1 = new Change(fun1);

Dapat dipanggil dengan:

chgfun1(12);

• Delegate yang dapat menyimpang lebih dari satu alamat disebut multicast delegate

Overloaded, Generic, dan User-Defined Overloaded Subprogram

• Overloaded subprogram merupakan subprogram yang memiliki nama yang sama dengan subprogram lain di lingkungan pengalamatan yang sama juga
• Di c++, Java, C#, dan Ada terdapat predefined overloaded subprogram
• Di Ada, return type dari overloaded function dapat digunakan untuk menghilangkan pemanggilan ambigu
• Ada, Java, C++, C# memperbolehkan user menulis banyak versi subprogram dengan nama yang sama
• Generic atau polymorphic subprogram mengambil parameter berbeda tipe di berbagai aktivasi
• Overloaded subprogram menyediakan ad hoc polymorphism
• Subtype polymorphism berarti suatu variable dari tipe T dapat mengakses objek apapun dari tipe T atau tipe apapun yang diturunkan dari T
• Operator dapat di-overloaded di Ada, C++, Python, dan Ruby
  – Contoh di Python:

def __add__ (self, second) :

  return Complex(self.real + second.real,

self.imag + second.imag)

Closure

• Closure merupakan subprogram dan lingkungan pengalamatan dimana ia didefinisikan
• Lingkungan pengalamatan dibutuhkan jika subprogram dapat dipanggil dari tempat manapun di program tersebut
• Bahasa ber-static scope yang tidak memperbolehkan nested subprogram tidak memerlukan closure
• Closure hanya dibutkan jika suatu subprogram dapat mengakses variable di nesting scope dan ia dapat dipanggil darimanapun
• Untuk mendukung closure, implementasi mungkin dibutuhkan untuk menyediakan jangkauan tak terbatas ke beberapa variable karena suatu subprogram mungkin mengakses variable nonlocal yang biasanya tak lagi ada (no longer alive)

Coroutine

• Coroutine merupakan subprogram yang memiliki banyak tempat masuk (entry) dan mengontrolnya sendiri, didukung secara langsung di Lua
• Juga dikenal dengan symmetric control karena coroutine pemanggil dan yang dipanggil berbasis sama
• Panggilan (call) coroutine disebut resume
• Resume pertama dari coroutine merupakan ke permulaanya, namun pemanggilan selanjutnya masuk melalui tittik hanya setelah pernyataan yang sebelumnya dieksekusi di coroutine
• Coroutine secara berulang-ulang berlanjut satu sama lain, berkemungkinan selamanya
• Control eksekusi yang mungkin:

• Control eksekusi dengan loop yang mungkin:

Sumber:

• Concept of Programming Languages 10th. Ed  / Robert W. Sebesta (Chapter 9)
• Subprograms / Binus Powerpoint Presentation