Bab 3

1. Bab 3 Prinsip-prinsip Spesifikasi Rekabentuk

2. 3.1.    Peniskalaan (Abstraction) • Peniskalaan adalah suatu perwakilan kepada suatu objek yang mengecualikan (tidak menghiraukan) elemen-elemen yang dianggap sebagai perincian yang tidak relevan kepada objek tersebut  penggunaan objek ini lebih mudah s • Peniskalaan berprosedur membolehan pengaturcara menumpukan perhatian kepada satu bahagian sahaja daripada suatu aturcara pada suatu masa • Peniskalaan bermodul ditakrifkan sebagai satu koleksi pengisytiharan objek-objek data yang berkaitan • Suatu modul mungkin mengandungi pengisytiharan jenis, pembolehubah, dan prosedur

3. 3.1.    Peniskalaan (Abstraction) • Secara umumnya, peniskalaan bahasa pengaturcaraan boleh dikategorikan kepada 2 yang umum: • Peniskalaan data • Peniskalaan kawalan • Setiap peniskalaan ini boleh dipecahkan lagi kepada 3 paras: • Asas - mengumpulkan maklumat paling asas tentang perlaksanaan dalam persekitaran mesin • Berstruktur - mengumpulkan maklumat global tentang struktur suatu aturcara • Unit - mengumpulkan maklumat tentang keseluruhan aturcara

4. 3.1.1. Peniskalaan Data • Menguruskan komponen-komponen aturcara yang terlibat di dalam pengiraan, seperti rentetan aksara dan nombor • Berkait dengan atribut suatu objek data dan operasi ke atas objek tersebut

5. Peniskalaan Data Asas • Merujuk kepada perwakilan dalaman bagi atribut objek data dalam sistem komputer: • Pembolehubah – merupakan perwakilan kepada lokasi-lokasi ingatan yang mengandungi nilai-nilai data • Jenis data – menakrifkan suatu set nilai yang boleh diwakilkan oleh suatu pembolehubah

6. Peniskalaan Data Berstruktur • Suatu kaedah asas untuk mewakilkan secara abstrak suatu koleksi data-data yang berkait di antara satu sama lain • Contohnya, rekod seorang pekerja mengandungi nama, alamat, nombor telefon dan gaji  setiap satunya terdiri dari jenis data yang berbeza, tetapi secara keseluruhannya mewakilkan suatu rekod • Jenis rekod adalah suatu peniskalaan paras-rendah • Peniskalaan paras-rendah berguna apabila anda hendak mengumpukkan suatu rekod kepada suatu rekod yang lain atau menghantarnya sebagai satu parameter

7. Peniskalaan Data Berstruktur • Salah satu implementasi peniskalaan data berstruktur adalah Jenis Data Niskala (Abstract Data Types - ADT) • Jenis data niskala ditakrifkan sebagai suatu koleksi struktur data dan operasi yang diabstrakkan menjadi satu jenis data yang mudah • Contoh jenis data niskala adalah senarai, timbunan, giliran dan pokok • Satu lagi bentuk peniskalaan data berstruktur adalah penggunaan pengisytiharan semula suatu jenis data

8. Peniskalaan Data Berstruktur • Contoh dalam C typedef struct rekod_pelajar pelajar • Dalam kes ini, suatu rekod yang bernama rekod_pelajar berjenis struct ditakrifkan semula sebagai pelajar • Ini membolehkan penggunaan pelajar sebagai mewakilkan struct rekod_pelajar di dalam pernyataan-pernyataan yang berikutnya

9. Peniskalaan Data Unit • Suatu kaedah untuk mengumpulkan semua maklumat yang diperlukan untuk mencipta dan menggunakan suatu jenis data tertentu di dalam suatu unit lokasi • Modul – suatu set pernyataan yang dibentuk sebagai blok untuk melaksanakan suatu proses tertentu • Blok biasanya mengandungi prosedur atau fungsi, dan berguna untuk mengimplimenkan rekabentuk atas-bawah, dan menyokong guna-semula (reusability) modul-modul • Pengkapsulan seperti ini mengekang capaian kepada perincian jenis data. Ini memastikan bahawa perubahan kepada sturuktur data tidak akan mengubah bahagian lain dalam aturcara

10. Peniskalaan Data Unit • Kelebihan peniskalaan data unit adalah: • Aturcara menjadi lebih mudah untuk dibaca, ditulis dan diedit • Guna-semula unit-unit aturcara membolehkan suatu blok digunbakan dalam banyak persekitaran aturcara • Aturcara yang mengimplimenkan peniskalaan ini tidak akan dipengaruhi oleh perubahan yang berlaku pada perincian dalam blok • Dua contoh bahasa pengaturcaraan yang menyokong peniskalaan ini adalah Ada dan Modula-2

11. 3.1.2. Peniskalaan Kawalan

12. 3.1.2. Peniskalaan Kawalan • Menerangkan tentang jujukan pernyataan atau kumpulan pernyataan (Blok aturcara) • Ia menguruskan komponen-komponen aturcara yang saling memindah kawalan perlaksanaan seperti gelung, pernyataan bersyarat, dan panggilan prosedur • Peniskalaan kawalan boleh diklasifikasikan kepada asas, berstruktur, dan unit

13. Peniskalaan Kawalan Asas • Satu peniskalaan kawalan asas yang tipikal adalah sebuah pernyataan umpukan yang mewakilkan secara abstrak pengiraan dan penyimpanan suatu nilai kepada lokasi yang diwakilkan oleh suatu pembolehubah • Contoh: x = x+ 5; • Nilai asal x ditambah dengan 5 untuk menghasilkan satu nilai baru kepada pembolehubah x • Secara asasnya, terdapat 2 mekanisma yang boleh digunakan untuk menentukan aliran kawalan ke atas suatu arahan • Jujukan • Cabangan

14. Peniskalaan Kawalan Asas • Kebiasaannya, arahan dilaksanakan satu persatu mengikut susunan ianya ditulis dalam aturcara  secara jujukan, atau perlaksanaan berjujukan • Jujukan dilakukan dengan menambah pembilang (suatu register dalam perkakasan) secara automatik selepas setiap arahan dilaksanakan  arahan yang disimpan di dalam lokasi ingatan yang berturutan dapat dicapai dan dilaksanakan satu demi satu • Percabangan boleh digunakan untuk melaksanakan arahan yang tidak mengikut susunan dalam aturcara  juga dipanggil sebagai pemindahan kawalan (transfer of control)

15. Peniskalaan Kawalan Asas • Oleh itu pembilang aturcara boleh diubah supaya kawalan dipindahkan kepada suatu lokasi yang spesifik • Dalam bahasa pengaturcaraan, percabangan boleh diwakilkan dengan arahan jump atau goto • Arahan-arahan ini juga dikenali sebagai percabangan tanpa-syarat

16. Percabangan Tanpa Syarat • Contoh dalam C: #include <stdio.h> main() { int count = 1; start: if (count > 10) goto end; printf(“ %d “, count); count = count + 1; goto start; end: printf(“ \n End of the program “); } Start: dan end: adalah label yang menandakan lokasi di mana kawalan perlaksanaan dipindahkan

17. Peniskalaan Kawalan Berstruktur • Andaikan suatu blok aturcara Fortran seperti berikut: . . . Z1 = X1 – Y1 IF ( Z1 .LE. 0 ) Z1 = -Z1 . . . . . . . . . C1 = A1 – B1 IF ( C1 .LE. 0 ) C1 = -C1 • Blok ini boleh diwakilkan secara abstrak sebagai: Z = X – Y IF ( Z .LE. 0 ) Z = -Z Yang mana Z mewakili Z1 dan C1, X mewakili X1 dan A1, dan y mewakili Y1 dan B1

18. Peniskalaan Kawalan Berstruktur • Tanpa perlu menulis segmen yang sama dua kali, kita boleh menakrifkan segmen ini sebagai suatu peniskalaan kawalan berstruktur dan hanya memanggilnya setiap kali diperlukan • Peniskalaan ini juga dirujuk sebagai subprogram, subrutin atau fungsi • Subrutin untuk peniskalaan di atas boleh ditulis sebagai Subroutine CALC (X, Y, Z) Z = X – Y IF ( Z .LE. 0 ) Z = -Z Return End

19. Peniskalaan Kawalan Berstruktur • Blok aturcara di atas boleh ditulis semula sebagai: . . . CALL CALC( X1, Y1, Z1 ) . . . . . . CALL CALC( A1, B1, C1) • Apabila dilaksanakan, arahan CALL akan menghantar kawalan aturcara kepada subrutin yang dipanggil • Pernyataan Return pula akan menghantar semula kawalan aturcara kepada pemanggil yang akan menyambung perlaksanaan aturcara dengan pernyataan selepas pernyataan CALL

20. Peniskalaan Kawalan Berstruktur • Mekanisma kawalan berstruktur juga terdapat dalam beberapa bentuk yang lain: termasuk gelung while dan for dalam C, gelung repeat dalam Pascal, dan mekanisma loop-exit dalam Modula-2 • Panggilan subrutin atau fungsi adalah lebih kompleks berbanding dengan pemilihan atau gelung kerana ia memerlukan penyimpanan maklumat tentang keadaan aturcara pada setiap kali panggilan dibuat dan bagaimana subrutin dilaksanakan • Satu kelebihan peniskalaan kawalan berstruktur adalah ianya membolehkan struktur kawalan dilakukan secara tersarang tidak kira kedalamannya

21. Peniskalaan Kawalan Unit • Mewakili suatu koleksi prosedur yang menyediakan perkhidmatan logikal yang berkaitan kepada bahagian lain dalam aturcara yang sama • Sebagai contoh, prosedur yang mengira purata, median, dan sisihan piawai yang boleh dikumpulkan sebagai satu unit program yang mengira nilai-nilai statistik tertentu

22. 3.1.    Parameter dan Penghantaran Parameter