Compilation

December 18, 2025 3 minutes read

Compilation (kompilasi) adalah proses transformasi [[Source Code kode sumber]] yang ditulis dalam bahasa pemrograman tingkat tinggi (seperti C++, Java, atau Rust) menjadi bahasa tingkat rendah (seperti [[Machine Code kode mesin]] atau [[Bytecode bytecode]]) agar dapat dieksekusi oleh komputer. Program yang melakukan tugas ini disebut kompiler (compiler).

Tujuan utama kompilasi adalah menghasilkan program eksekusi yang efisien sambil mendeteksi kesalahan sintaksis dan semantik dalam kode sumber sebelum program dijalankan.

Tahapan Kompilasi

Proses kompilasi modern umumnya melibatkan serangkaian tahapan yang kompleks, yang sering dikelompokkan menjadi dua bagian besar: Front-end (Analisis) dan Back-end (Sintesis).

1. Lexical Analysis (Scanning)

Tahap pertama di mana kompiler membaca aliran karakter dari kode sumber dan mengelompokkannya menjadi unit-unit bermakna yang disebut token.

  • Input: int x = 10;
  • Output: Token KEYWORD(int), ID(x), OP(=), LITERAL(10), PUNCT(;).

2. Syntax Analysis (Parsing)

Kompiler menyusun token-token tersebut menjadi struktur pohon hirarkis yang disebut Syntax Tree atau Parse Tree berdasarkan tata bahasa (grammar) bahasa pemrograman tersebut.

  • Memastikan struktur kode valid (misalnya, memastikan kurung tutup seimbang).

3. Semantic Analysis

Memeriksa makna dari struktur sintaksis untuk memastikan konsistensi logika.

  • Type Checking: Memastikan operasi dilakukan pada tipe data yang kompatibel (misalnya, tidak menjumlahkan string dengan integer secara langsung).
  • Scope Resolution: Memastikan variabel telah dideklarasikan sebelum digunakan.

4. Intermediate Code Generation

Menghasilkan representasi kode perantara (Intermediate Representation atau IR) yang independen terhadap mesin.

  • Contoh: Three-Address Code.
  • IR memungkinkan kompiler untuk mendukung berbagai arsitektur mesin tanpa harus menulis ulang bagian front-end.

5. Code Optimization

Tahap krusial untuk meningkatkan efisiensi program tanpa mengubah fungsinya.

  • Dead Code Elimination: Menghapus kode yang tidak pernah dieksekusi.
  • Loop Optimization: Mengurangi overhead dalam perulangan.
  • Constant Folding: Menghitung ekspresi konstan pada saat kompilasi (misalnya, mengubah 3 + 4 menjadi 7).

6. Code Generation

Menerjemahkan IR yang telah dioptimalkan menjadi kode target spesifik (biasanya [[Machine Code|bahasa mesin]] atau [[Assembly]]).

  • Mengalokasikan register memori dan instruksi prosesor yang sesuai.

Jenis-Jenis Kompilator

  • Ahead-of-Time (AOT) Compiler: Mengompilasi seluruh kode menjadi kode mesin sebelum program dijalankan. Contoh: GCC (C/C++), Rustc.
  • Just-In-Time (JIT) Compiler: Mengompilasi kode (biasanya [[Bytecode]]) menjadi kode mesin saat program sedang berjalan (runtime). Contoh: [[JVM]] (Java), V8 (JavaScript).
  • Cross-Compiler: Berjalan di satu arsitektur (misal: Windows x86) tetapi menghasilkan kode untuk arsitektur lain (misal: Android ARM).
  • Transpiler (Source-to-Source): Menerjemahkan satu bahasa tingkat tinggi ke bahasa tingkat tinggi lainnya (misal: TypeScript ke JavaScript).

Kompilator vs Interpreter

Fitur Kompilator Interpreter
Cara Kerja Menerjemahkan seluruh kode sekaligus sebelum eksekusi. Menerjemahkan dan mengeksekusi kode baris demi baris.
Kecepatan Eksekusi Lebih cepat (karena sudah berupa kode mesin). Lebih lambat (ada overhead terjemahan saat runtime).
Deteksi Error Melaporkan semua error setelah pemindaian selesai. Melaporkan error segera saat baris bermasalah dieksekusi.
Output Menghasilkan file eksekusi (misal .exe). Tidak menghasilkan file eksekusi mandiri.
Contoh C, C++, Rust, Go. Python, Ruby, PHP, JavaScript (awal).

Contoh Implementasi

1. [[Java]] (javac)

Java menggunakan pendekatan hibrida.

  1. javac mengompilasi kode sumber (.java) menjadi [[Bytecode]] (.class).
  2. Saat dijalankan, [[JVM]] menggunakan JIT Compiler untuk menerjemahkan bytecode ke kode mesin asli sesuai perangkat keras pengguna.

2. C++ (gcc / clang)

Menggunakan kompilasi murni AOT. Kode sumber dikompilasi langsung menjadi kode mesin biner yang spesifik untuk sistem operasi dan arsitektur CPU target.

Referensi

© 2025 Aes Saputra. Contents under CC-BY-NC