Pengertian Pointer

Pengertian Pointer

Dalam ilmu komputer, pointer adalah tipe data bagi bahasa pemrograman yang nilainya mengacu untuk menunjuk langsung nilai lain yang tersimpan di tempat lain (variabel) di dalam suatu memori komputer dengan menggunakan alamat yang ada. Untuk bahasa pemrograman tingkat tinggi, pointer secara efektif dapat mengambil tempat pada general purpose registers yang ada pada bahasa tingkat rendah seperti bahasa assembly apabila memori masih tersedia. 

Pointer adalah implementasi sederhana, lebih konkretnya yaitu tentang tipe data referensi yang lebih abstrak. Beberapa jenis bahasa mendukung pointer, walaupun ada yang memiliki lebih banyak pembatasan penggunaannya dari pada yang lain. 

Sebagai analoginya, sebuah nomor halaman yang ada pada buku dapat dianggap sebagai pointer ke halaman yang sesuai, dan dereferencing pada pointer akan dilakukan dengan membalik ke halaman dengan nomor halaman yang diberikan. 

Pointer dapat meningkatkan kinerja data secara signifikan agar operasi berulang seperti traversing string, tabel lookup, tabel kontrol dan struktur pohon. Secara khusus, sering jauh lebih efisien dalam penggunaan waktu dan space untuk pointer dari pada menggunakan variable tipe data biasa. 

Pointer juga digunakan untuk menyimpan alamat dari titik masuk untuk memanggil subrutin dalam pemrograman prosedural dan untuk run-time penghubung ke dynamic link libraries (DLL). Dalam pemrograman berorientasi objek, pointer ke fungsi yang digunakan untuk mengikat/menjilid method, ini sering disebut tabel method virtual.

Sementara ini "pointer" telah digunakan untuk merujuk pada referensi yang ada pada umumnya, hal ini juga baik digunakan untuk struktur data yang secara eksplisit memungkinkan antar muka (interface) pointer untuk dimanipulasi (secara aritmetik melalui aritmetik pointer) sebagai alamat memori. Karena pointer memungkinkan akses yang dilindungi maupun tidak dilindungi ke memori yang dituju. 

Pointer primitif adalah pointer sering disimpan dalam format yang sama dengan integer. Namun, pada saat untuk dereference atau "mencari" pointer yang nilainya tidak pernah menjadi alamat memori yang valid akan menyebabkan program menjadi crash. 

Deskripsi Formal: 

Dalam ilmu komputer, pointer adalah termasuk tipe data macam referensi. Sebuah data primitive adalah setiap datum yang dapat dibaca dari atau ditulis ke memori komputer menggunakan satu akses memori (misalnya, kedua byte dan kata (word) yang primitif). 

Sebuah data agregat (aggregate) adalah data primitif yang logis berdekatan di dalam memori dan yang dipandang secara kolektif sebagai satu datum (misalnya, agregat bisa saja 3 byte logis berdekatan, maka nilai-nilai itu lah yang mewakili 3 koordinat titik di dalam ruang memori), ketika seluruh agregat yang terdiri dari jenis primitive yang sama, agregat dapat disebut sabagai sebuah array (larik), dalam arti, multi-byte primitif adalah array dari byte.

Dalam konteks definisi ini, byte adalah primitif terkecil, masing-masing menentukan alamat memori byte yang berbeda. Alamat memori dari byte pertama pada sebuah datum dianggap sebagai alamat memori (atau base alamat memori) dari seluruh datum. 

Sebuah pointer memori adalah primitive, nilai pointer itu digunakan sebagai alamat memori dan disebut sebagai pointer petunjuk ke alamat memori. Hal ini juga disebut bahwa pointer menunjuk ke datum [yang ada dalam memori] ketika nilai pointer berupa alamat memori datum itu.

Secara lebih umumnya, pointer adalah jenis data referensi, dan agar memperoleh  pointer dereference maka datum pointer disimpan di lokasi yang berbeda di dalam memori. Fitur yang membedakan pointer dengan jenis referensi lain yaitu nilai pointer yang dimaksud  dianggap sebagai alamat memori, yang merupakan konsep 'tingkat rendah'. 

Saat membuat struktur data seperti daftar, deret dan percabangan, perlu memiliki pointer untuk membantu mengelola bagaimana struktur dapat diimplementasikan dan dikendalikan. Contoh umum dari pointer adalah start pointer, end pointer, dan stack pointer. Pointer ini dapat menjadi absolute (alamat fisik yang sebenarnya atau alamat virtual di memori virtual) atau relative (sebuah offset dari alamat awal absolute ("dasar") yang biasanya menggunakan bit yang lebih sedikit dari pada alamat lengkap, tetapi biasanya juga akan membutuhkan satu tambahan operasi aritmatika untuk menyelesaikannya).

Dua byte offset, berisi 16-bit unsigned integer, dapat digunakan untuk menyediakan pengalamatan relative sampai dengan 64 kilobyte struktur data. Secara umum, meskipun, skema seperti itu banyak masalah, dan untuk kemudahan bagi programmer maka ruang alamat datar biasanya lebih disukai.

Sebuah byte offset, seperti nilai ASCII karakter heksadesimal dapat digunakan untuk menunjuk nilai integer alternatif dalam array. Dengan cara ini, karakter dapat sangat efisien diterjemahkan dari 'data mentah' ke indeks sekuensial dapat digunakan dan kemudian dituju ke alamat absolut tanpa menggunakan tabel lookup. 

Digunakan dalam mengontrol tabel 

Kontrol tabel digunakan untuk mengontrol aliran program (program flow), biasanya membuat ekstensif menggunakan pointer. Pointer biasanya tertanam dalam sebuah entry tabel. Misalnya, digunakan untuk menyimpan entry point bagi subrutin yang akan dijalankan, dan berdasarkan kondisi tertentu yang didefinisikan dalam entri tabel yang sama. 

Namun pointer  hanya dapat berupa indeks untuk memisahkan data yang lain tetapi terikat, tabel terdiri dari suatu array dari alamat yang aktual atau alamat sendiri (tergantung pada struktur bahasa pemrograman yang tersedia). 

Pointer juga dapat digunakan untuk titik (kembali) ke entri tabel sebelumnya (seperti dalam pengolahan loop) atau maju melewati beberapa entri tabel (seperti pada switch atau "awal" keluar dari loop). 

Abstraksi pointer yang sangat tipis di atas merupakan kemampuan pengalamatan yang dikembangkan dengan arsitektur paling modern. Dalam skema sederhana, alamat atau indeks numerik, ditugaskan bagi setiap unit memori dalam sistem, di mana unit ini biasanya baik byte atau kata (word), secara efektif dapat mengubah semua memori ke array yang sangat besar. Kemudian, jika kita memiliki suatu alamat, sistem itu menyediakan operasi untuk mengambil nilai yang tersimpan dalam unit memori pada alamat (biasanya menggunakan register tujuan umum di dalam mesin yang digunakan). 

Dalam kasus biasa, pointer itu cukup besar untuk menampung alamat lebih dari beberapa unit memori yang berada di dalam sistem. Ini memperkenalkan kemungkinan bahwa program mungkin berusaha untuk mengakses alamat bila tidak ada unit memori, baik karena memori tidak cukup dipasang (yaitu di luar jangkauan memori yang tersedia) atau arsitektur tidak mendukung alamat tersebut. Kasus pertama mungkin, dalam platform tertentu seperti arsitektur Intel x86, disebut kesalahan segmentasi (segfault). Kasus kedua adalah mungkin dalam implementasi pada AMD64, di mana pointer yang memiliki panjang 64 bit dan alamat hanya memperpanjang sampai 48 bit. Disini pointer harus sesuai dengan aturan-aturan tertentu (alamat kanonik), jadi jika pointer nonkanonik adalah dereferenced, akan berakibat prosesor melakukan kesalahan perlindungan umum (general protection fault).

Di sisi lain, beberapa sistem memiliki lebih banyak unit memori dari pada alamat. Dalam hal ini, skema yang lebih kompleks seperti segmentasi memori atau paging dikelola untuk menggunakan bagian yang berbeda dari memori pada waktu yang berbeda pula. Inkarnasi terakhir dari arsitektur x86 mendukung hingga 36 bit dari alamat memori fisik, yang dipetakan ke ruang alamat 32-bit linear melalui mekanisme paging PAE. Jadi, hanya 1 / 16 dari total memori yang mungkin dapat diakses pada suatu waktu. Contoh lain dalam kelompok komputer yang sama adalah 16-bit dalam keadaan terlindungi dari prosesor 80286 yang meskipun mempunyai 16 MiB memori fisik, dapat mengakses hingga 1 GB dari memori virtual, namun kombinasi dari 16-bit alamat dan segmen register dapat mengakses lebih dari 64 KiB dalam satu struktur data rumit. Beberapa pembatasan aritmetik pointer ANSI mungkin memiliki model memori tersegmentasi dari kelompok prosesor ini.

Dalam rangka untuk mengembangkan interface yang konsisten, beberapa arsitektur menyediakan I / O yang dipetakan ke dalam memori, yang memungkinkan beberapa alamat untuk menuju ke unit memori sedangkan yang lain mengacu pada register perangkat perangkat lain di komputer. Ada konsep analog seperti file offset, indeks array, dan referensi object remote yang melayani beberapa tujuan yang sama sebagai alamat untuk jenis object lainnya. 

Pointer secara langsung didukung tanpa pembatasan dalam bahasa seperti PL / I, C, C++, Pascal, dan kebanyakan bahasa perakitan. Ketika berhadapan dengan array, operasi pencarian kritis biasanya perhitungan alamat  disebut tahap perhitungan alamat yang melibatkan pembentukan sebuah array. 

Dalam struktur data lain, seperti daftar terhubung (linked list), pointer digunakan sebagai referensi secara eksplisit yang mengikat salah satu bagian dari struktur yang lain. Pointer digunakan untuk menumpangi parameter bagi referensi. Hal ini berguna jika programmer menginginkan modifikasi fungsi untuk parameter, agar dapat dilihat pada pemanggilan fungsi itu. Ini juga berguna untuk menampilkan nilai hasil perkalian dari dalam fungsi yang telah dibuat.

Pointer juga dapat digunakan untuk mengalokasikan/ALLOCATE atau DEALLOCATE variabel dinamis dan array dalam memori. Karena variable akan sering menyebabkan memori penuh setelah selasai ngerjakan perintah, itu dapat menjadi pemborosan memori apabila kita menyimpannya terus-menerus, dan oleh karena itu praktik yang baik untuk DEALLOCATE itu (menggunakan referensi pointer asli) ketika tidak diperlukan lagi. Kegagalan pada DEALLOCATE dapat mengakibatkan kehabisan memori (dimana memori bebas yang tersedia akan secara bertahap berkurang atau dalam kasus yang parah, dengan secara cepat akan penuh).