Lihat bagaimana C dan C++ masih menjadi inti sistem operasi, mesin basis data, dan mesin game—melalui kontrol memori, kecepatan, dan akses tingkat rendah.

“Di bawah kap” adalah semua yang menjadi dasar aplikasi Anda tetapi jarang disentuh langsung: kernel sistem operasi, driver perangkat, mesin penyimpanan basis data, stack jaringan, runtime, dan pustaka kritis kinerja.
Sebaliknya, yang sering dilihat banyak pengembang aplikasi setiap hari adalah permukaannya: framework, API, runtime terkelola, pengelola paket, dan layanan cloud. Lapisan-lapisan itu dibangun agar aman dan produktif—bahkan ketika mereka sadar menyembunyikan kompleksitas.
Beberapa komponen perangkat lunak punya kebutuhan yang sulit dipenuhi tanpa kontrol langsung:
C dan C++ masih umum dipakai di sini karena mereka dikompilasi menjadi kode native dengan overhead runtime minimal dan memberi insinyur kontrol granular atas memori dan panggilan sistem.
Secara garis besar, Anda akan menemukan C dan C++ menjalankan:
Artikel ini fokus pada mekanika: apa yang dilakukan komponen “di balik layar” ini, mengapa mereka mendapat manfaat dari kode native, dan trade-off yang datang dengan kekuatan itu.
Ini tidak akan mengklaim C/C++ adalah pilihan terbaik untuk setiap proyek, dan tidak akan berubah menjadi perang bahasa. Tujuannya adalah pemahaman praktis tentang di mana bahasa-bahasa ini masih layak dipakai—dan mengapa tumpukan perangkat lunak modern terus membangun di atasnya.
C dan C++ banyak dipakai untuk perangkat lunak sistem karena mereka memungkinkan program “dekat logam”: kecil, cepat, dan terintegrasi erat dengan OS dan perangkat keras.
Saat kode C/C++ dikompilasi, ia menjadi instruksi mesin yang CPU bisa jalankan langsung. Tidak ada runtime wajib yang menerjemahkan instruksi saat program berjalan.
Itu berarti untuk komponen infrastruktur—kernel, mesin basis data, mesin game—di mana overhead kecil pun dapat bertambah di bawah beban.
Perangkat lunak sistem sering membutuhkan timing yang konsisten, bukan hanya kecepatan rata-rata. Misalnya:
C/C++ memberi kontrol atas penggunaan CPU, layout memori, dan struktur data, yang membantu insinyur mencapai performa yang dapat diprediksi.
Pointer memungkinkan bekerja dengan alamat memori secara langsung. Kekuatan ini bisa terdengar menakutkan, tetapi membuka kemampuan yang banyak bahasa tingkat tinggi abstraksikan:
Jika dipakai hati-hati, kontrol ini dapat memberikan keuntungan efisiensi yang besar.
Kebebasan yang sama juga membawa risiko. Trade-off umum meliputi:
Pendekatan umum adalah menjaga inti yang kritis terhadap performa dalam C/C++, lalu membungkusnya dengan bahasa yang lebih aman untuk fitur produk dan UX.
Kernel sistem operasi berada paling dekat dengan perangkat keras. Saat laptop Anda bangun, browser terbuka, atau program meminta memori tambahan, kernel mengoordinasikan permintaan itu dan memutuskan apa yang terjadi selanjutnya.
Secara praktis, kernel menangani beberapa tugas inti:
Karena tanggung jawab ini berada di pusat sistem, kode kernel sensitif terhadap performa sekaligus kebenaran.
Pengembang kernel butuh kontrol presisi atas:
C tetap menjadi “bahasa kernel” umum karena ia memetakan dengan jelas ke konsep tingkat mesin sambil tetap terbaca dan portabel antar arsitektur. Banyak kernel juga mengandalkan assembly untuk bagian yang paling spesifik perangkat keras, sedangkan C melakukan sebagian besar pekerjaan.
C++ bisa muncul di kernel, tetapi biasanya dalam gaya terbatas (fitur runtime dibatasi, kebijakan exception hati-hati, dan aturan ketat tentang alokasi). Jika digunakan, biasanya untuk meningkatkan abstraksi tanpa kehilangan kontrol.
Bahkan ketika kernel itu sendiri konservatif, banyak komponen di sekitarnya menggunakan C/C++:
Untuk lebih lanjut tentang bagaimana driver menjembatani perangkat lunak dan perangkat keras, lihat /blog/device-drivers-and-hardware-access.
Driver perangkat menerjemahkan antara sistem operasi dan perangkat keras fisik—kartu jaringan, GPU, pengontrol SSD, perangkat audio, dan lainnya. Saat Anda menekan “play”, menyalin file, atau terhubung ke Wi‑Fi, driver seringkali adalah kode pertama yang harus merespons.
Karena driver berada di jalur panas I/O, mereka sangat sensitif terhadap performa. Beberapa mikrodetik tambahan per paket atau per permintaan disk dapat bertambah cepat di sistem sibuk. C dan C++ tetap umum di sini karena mereka bisa memanggil API kernel OS secara langsung, mengontrol layout memori secara presisi, dan berjalan dengan overhead minimal.
Perangkat keras tidak sabar menunggu giliran. Perangkat memberi sinyal ke CPU lewat interrupt—notifikasi mendesak bahwa sesuatu terjadi (paket tiba, transfer selesai). Kode driver harus menangani peristiwa ini dengan cepat dan benar, seringkali di bawah batas waktu dan batasan threading yang ketat.
Untuk throughput tinggi, driver juga mengandalkan DMA (Direct Memory Access), di mana perangkat membaca/menulis memori sistem tanpa CPU menyalin setiap byte. Menyiapkan DMA biasanya melibatkan:
Tugas-tugas ini membutuhkan antarmuka tingkat rendah: register yang dipetakan memori, flag bit, dan urutan baca/tulis yang hati-hati. C/C++ membuatnya praktis mengekspresikan logika "dekat logam" semacam ini sambil tetap portabel antar kompilator dan platform.
Berbeda dengan aplikasi biasa, bug driver bisa membuat seluruh sistem crash, merusak data, atau membuka celah keamanan. Risiko itu membentuk cara penulisan dan review kode driver.
Tim mengurangi bahaya dengan standar penulisan yang ketat, pemeriksaan defensif, dan review bertingkat. Praktik umum termasuk membatasi penggunaan pointer yang tidak aman, memvalidasi input dari perangkat/firmware, dan menjalankan analisis statis di CI.
Manajemen memori adalah salah satu alasan terbesar C dan C++ masih mendominasi bagian sistem operasi, basis data, dan mesin game. Ini juga salah satu tempat termudah untuk membuat bug halus.
Secara praktis, manajemen memori mencakup:
Di C, ini sering eksplisit (malloc/free). Di C++, bisa eksplisit (new/delete) atau dibungkus pola yang lebih aman.
Di komponen yang kritis terhadap performa, kontrol manual bisa menjadi fitur:
Ini penting ketika basis data harus mempertahankan latensi stabil atau mesin game harus memenuhi anggaran waktu frame.
Kebebasan yang sama menciptakan masalah klasik:
Bug ini bisa halus karena program mungkin “tampak baik” sampai beban kerja tertentu memicu kegagalan.
C++ modern mengurangi risiko tanpa mengorbankan kontrol:
std::unique_ptr dan std::shared_ptr) membuat kepemilikan eksplisit dan mencegah banyak kebocoran.Jika dipakai dengan baik, alat-alat ini menjaga C/C++ tetap cepat sekaligus mengurangi kemungkinan bug memori mencapai produksi.
CPU modern tidak lagi meningkat drastis per-core—mereka menambah lebih banyak core. Itu menggeser pertanyaan performa dari “Seberapa cepat kode saya?” menjadi “Seberapa baik kode saya berjalan paralel tanpa saling mengganggu?” C dan C++ populer di sini karena memberi kontrol rendah-latensi atas threading, sinkronisasi, dan perilaku memori dengan overhead sangat kecil.
Thread adalah unit kerja program; core CPU adalah tempat kerja itu berjalan. Penjadwal OS memetakan thread yang runnable ke core yang tersedia, terus membuat trade-off.
Detail kecil penjadwalan penting di kode kritis performa: menghentikan thread pada momen yang salah bisa menyumbat pipeline, membuat antrean menumpuk, atau menghasilkan perilaku berhenti-dan-berjalan. Untuk kerja CPU-bound, menjaga jumlah thread aktif kira-kira sesuai jumlah core sering mengurangi thrashing.
Tujuan praktis bukan “tidak pernah mengunci.” Melainkan: kunci lebih sedikit, kunci lebih cerdas—jaga bagian kritis kecil, hindari kunci global, dan kurangi state bersama yang dapat diubah.
Basis data dan mesin game tidak hanya peduli rata-rata kecepatan—mereka peduli jeda kasus-terburuk. Konvoi kunci, page fault, atau worker yang tersendat bisa menyebabkan stutter yang terlihat atau kueri lambat yang melanggar SLA.
Banyak sistem berperforma tinggi mengandalkan:
Pola-pola ini menargetkan throughput stabil dan latensi konsisten di bawah beban.
Mesin basis data bukan hanya “menyimpan baris.” Ia adalah loop ketat pekerjaan CPU dan I/O yang berjalan jutaan kali per detik, di mana inefisiensi kecil cepat menumpuk. Itulah mengapa banyak mesin dan komponen inti masih ditulis mayoritas dalam C atau C++.
Saat Anda mengirim SQL, engine:
Setiap tahap mendapat manfaat dari kontrol hati-hati atas memori dan waktu CPU. C/C++ memungkinkan parser cepat, lebih sedikit alokasi selama perencanaan, dan jalur eksekusi yang ramping—sering dengan struktur data kustom untuk beban kerja.
Di bawah lapisan SQL, mesin penyimpanan menangani detail yang tak glamor tapi esensial:
C/C++ cocok di sini karena komponen-komponen ini bergantung pada layout memori yang dapat diprediksi dan kontrol langsung atas batas I/O.
Performa modern sering bergantung lebih pada cache CPU daripada kecepatan CPU mentah. Dengan C/C++, pengembang dapat mengemas field yang sering dipakai bersama, menyimpan kolom dalam array kontigu, dan meminimalkan pointer chasing—pola yang menjaga data dekat CPU dan mengurangi stall.
Bahkan di basis data yang berat C/C++, bahasa tingkat tinggi sering menggerakkan alat admin, backup, monitoring, migrasi, dan orkestrasi. Inti yang kritis tetap native; ekosistem di sekitarnya memprioritaskan kecepatan iterasi dan kegunaan.
Basis data terasa instan karena mereka bekerja keras untuk menghindari disk. Bahkan pada SSD cepat, membaca dari penyimpanan jauh lebih lambat daripada membaca dari RAM. Engine basis data yang ditulis di C atau C++ bisa mengontrol setiap langkah menunggu itu—dan sering menghindarinya.
Bayangkan data di disk sebagai kotak di gudang. Mengambil kotak (baca disk) membutuhkan waktu, jadi Anda menyimpan barang yang paling sering dipakai di meja (RAM).
Banyak basis data mengelola buffer pool sendiri untuk memprediksi apa yang harus tetap panas dan menghindari konflik dengan OS tentang memori.
Penyimpanan bukan hanya lambat; latensinya juga tak terduga. Spike latensi, antrean, dan akses acak menambah delay. Caching mengurangi ini dengan:
C/C++ memungkinkan engine basis data menyetel detail yang penting pada throughput tinggi: baca yang ter-align, direct I/O vs buffered I/O, kebijakan eviction kustom, dan layout in-memory terstruktur untuk indeks dan log buffer. Pilihan-pilihan ini bisa mengurangi salinan, menghindari kontensi, dan menjaga cache CPU tetap diisi dengan data berguna.
Caching mengurangi I/O, tetapi menambah kerja CPU. Mendekompresi halaman, menghitung checksum, mengenkripsi log, dan memvalidasi record bisa jadi bottleneck. Karena C dan C++ memberi kontrol atas pola akses memori dan loop yang ramah SIMD, mereka sering dipakai untuk memeras lebih banyak kerja dari tiap core.
Mesin game beroperasi di bawah ekspektasi real-time ketat: pemain menggerakkan kamera, menekan tombol, dan dunia harus merespons segera. Ini diukur dalam waktu frame, bukan throughput rata-rata.
Pada 60 FPS, Anda punya sekitar 16,7 ms untuk menghasilkan satu frame: simulasi, animasi, fisika, pencampuran audio, culling, pengiriman rendering, dan sering streaming aset. Pada 120 FPS, anggaran turun menjadi 8,3 ms. Jika melewati anggaran, pemain merasakan stutter, input lag, atau pacing yang tidak konsisten.
Inilah sebabnya pemrograman C dan pemrograman C++ tetap umum di inti mesin: performa yang dapat diprediksi, overhead rendah, dan kontrol halus atas memori dan penggunaan CPU.
Sebagian besar engine menggunakan kode native untuk pekerjaan berat:
Sistem-sistem ini berjalan setiap frame, jadi inefisiensi kecil cepat terakumulasi.
Banyak performa game bergantung pada loop ketat: iterasi entitas, pembaruan transform, pengujian tumbukan, skinning vertex. C/C++ memudahkan menyusun memori untuk efisiensi cache (array kontigu, lebih sedikit alokasi, lebih sedikit indirection virtual). Layout data bisa sama pentingnya dengan pilihan algoritma.
Banyak studio memakai bahasa scripting untuk logika gameplay—quest, aturan UI, trigger—karena kecepatan iterasi penting. Inti engine biasanya tetap native, dan skrip memanggil sistem C/C++ lewat binding. Pola umum: skrip mengorkestrasi; C/C++ menjalankan bagian mahal.
C dan C++ bukan hanya “dijalankan”—mereka dibangun menjadi biner native yang sesuai CPU dan OS tertentu. Pipeline build ini adalah alasan besar mengapa bahasa ini tetap sentral untuk OS, basis data, dan mesin game.
Build tipikal memiliki beberapa tahap:
Langkah linker adalah tempat banyak masalah nyata muncul: simbol hilang, versi pustaka tak cocok, atau pengaturan build yang tidak kompatibel.
Toolchain adalah paket lengkap: kompiler, linker, pustaka standar, dan alat build. Untuk perangkat lunak sistem, cakupan platform sering menjadi penentu:
Tim sering memilih C/C++ sebagian karena toolchainnya matang dan tersedia di berbagai lingkungan—dari embedded hingga server.
C sering dianggap sebagai “adapter universal.” Banyak bahasa bisa memanggil fungsi C lewat FFI, jadi tim sering menaruh logika kritis-performa dalam pustaka C/C++ dan mengekspos API kecil ke kode tingkat tinggi. Itulah sebabnya Python, Rust, Java, dan lainnya sering membungkus komponen C/C++ yang ada daripada menulis ulang.
Tim C/C++ biasanya mengukur:
Alur kerja konsisten: temukan bottleneck, konfirmasi dengan data, lalu optimalkan bagian terkecil yang penting.
C dan C++ tetap alat yang sangat baik—ketika Anda membangun perangkat lunak di mana beberapa milidetik, beberapa byte, atau instruksi CPU tertentu benar-benar berarti. Mereka bukan pilihan terbaik default untuk setiap fitur atau tim.
Pilih C/C++ saat komponen kritis performa, butuh kontrol memori ketat, atau harus terintegrasi dekat dengan OS atau perangkat keras.
Kecocokan tipikal meliputi:
Pilih bahasa tingkat lebih tinggi saat prioritasnya keamanan, kecepatan iterasi, atau keterpeliharaan skala besar.
Seringkali lebih cerdas menggunakan Rust, Go, Java, C#, Python, atau TypeScript ketika:
Dalam praktiknya, sebagian besar produk adalah campuran: pustaka native untuk jalur kritis, dan layanan serta UI tingkat tinggi untuk sisanya.
Jika Anda terutama membangun fitur web, backend, atau mobile, seringkali Anda tidak perlu menulis C/C++ untuk mendapat manfaatnya—Anda mengonsumsinya lewat OS, basis data, runtime, dan dependensi. Platform seperti Koder.ai memanfaatkan pemisahan itu: Anda bisa cepat membuat aplikasi React, backend Go + PostgreSQL, atau aplikasi Flutter lewat alur kerja berbasis chat, sambil tetap mengintegrasikan komponen native bila perlu (mis. memanggil pustaka C/C++ yang ada lewat FFI). Ini menjaga sebagian besar permukaan produk dalam kode yang cepat diiterasi, tanpa mengabaikan di mana kode native adalah alat yang tepat.
Ajukan pertanyaan-pertanyaan ini sebelum berkomitmen: