Cele mai bune limbaje de programare de folosit cu Raspberry Pi

Linia Raspberry Pi de computere cu o singură placă face puntea dintre calculul fizic și cel digital. Cel mai bine este definit ca o încrucișare între un microcontroler Arduino și un computer personal, oferind capacitatea de a controla circuitele electronice și, de asemenea, să ruleze un sistem de operare complet.

Cu toate acestea, alegerea limbajului de programare corect este esențială pentru realizarea întregului potențial al unui Raspberry Pi. Vom trece peste cele mai populare limbi pentru Raspberry Pi și vom examina beneficiile unice ale fiecăreia pentru a vă ajuta să decideți pe care să o alegeți.

1. Piton

Popularitatea lui Python în rândul utilizatorilor Raspberry Pi provine din combinația limbajului de ușurință în utilizare, lizibilitate și flexibilitate. Python vine preinstalat pe modelele Raspberry Pi (împreună cu Thonny IDE) și este limba folosită implicit de majoritatea utilizatorilor atunci când programează un Raspberry Pi.

Este excelent pentru proiecte care implică senzori, actuatoare și alte componente electronice, deoarece oferă biblioteci bogate de interfață. Cele mai multe HAT și plăci suplimentare Raspberry Pi pe care le achiziționați vor include adesea scripturi scrise în Python, la fel ca majoritatea tutorialelor.

Există, de asemenea, două furcuri populare ale limbajului Python pentru plăcile de microcontroler, cum ar fi Raspberry Pi Pico: CircuitPython și MicroPython. CircuitPython este o versiune mai completă a MicroPython cu mai multe biblioteci și drivere. MicroPython a fost conceput pentru a oferi cel mai mic minim pentru a rula programe pe plăci de microcontrolere; astfel codul său se va compila puțin mai rapid și va folosi mai puțină memorie decât CircuitPython. Verifică cel mai bun limbaj pentru microcontrolere.

Dacă abia ați început să utilizați Python, puteți găsi multe tutoriale și cursuri utile pentru noii veniți pe site-uri precum Codecademy și Coursera, precum și în oficial Documentație Python și cărți precum „Automate the Boring Stuff with Python” de Al Sweigart.

2. Zgârietură

Scratch este un limbaj de programare vizual dezvoltat de MIT pentru copiii mici care doresc să învețe cum să codifice. Vă permite să scrieți programe și să creați proiecte folosind o interfață simplă, intuitivă, bazată pe blocuri.

Blocurile de cod drag-and-drop sunt ceea ce face ca Scratch să fie atât de special, deoarece fac ca programarea să fie o ușoară pentru începători, fără toate problemele codării convenționale. Aceste blocuri de cod pot fi combinate pentru a efectua acțiuni cu text, imagini, audio și componente electronice fizice.

Stilul de programare bazat pe blocuri ar putea face mai ușor să respingă Scratch ca un instrument exclusiv pentru începători, dar este un limbaj incredibil de puternic și flexibil, care poate fi folosit de către programatori niveluri.

Cu toate acestea, este important să rețineți că Scratch nu acceptă aproape la fel de multe biblioteci precum Python, iar editarea textului este mai rapidă decât tragerea și plasarea blocurilor. Este un limbaj introductiv excelent, iar abilitățile învățate din programarea Scratch vor fi cu siguranță utile pentru alte limbi.

Scratch în sine oferă acces la o multitudine de proiecte interactive, complete cu instrucțiuni detaliate, pe site-ul oficial Site-ul Scratch. Site-ul web al proiectelor Raspberry Pi are și un Introducere în Scratch calea proiectului.

3. Java

Java este un limbaj de programare orientat pe obiecte, cu scop general, care este conceput pentru a rula pe orice platformă care are mediul necesar. Portabilitatea sa excepțională permite dezvoltatorilor să creeze aplicații pe o singură platformă și să le implementeze cu ușurință pe mai multe sisteme. Dacă scrieți cod pe un Raspberry Pi pentru a rula pe alte platforme, Java ar trebui să fie una dintre alegerile tale de top.

Oferă două biblioteci principale pentru accesarea și controlul pinii GPIO de pe Raspberry Pi: biblioteca Pi4J și biblioteca Device I/O. Deși nu sunt la fel de bogate în funcții precum bibliotecile lui Python, acestea ar trebui să funcționeze suficient de bine pentru majoritatea proiectelor.

La fel ca Python, Scratch și C/C++, Java vine preinstalat cu sistemul de operare Raspberry Pi. Puteți fie să utilizați BlueJ IDE care vine și cu sistemul de operare, fie să instalați Microsoft VS Code pentru funcționalitate avansată. Descoperă cele mai bune IDE-uri pentru Raspberry Pi că ar trebui să verifici.

Codul Java rulează mult mai rapid decât codul Python, datorită faptului că este un limbaj compilat în timp ce Python este interpretat. În timp ce Java nu are accesul hardware de nivel scăzut al C/C++, este mult mai ușor de utilizat pentru majoritatea oamenilor.

Există câteva cărți excelente despre programarea Java, cum ar fi „Head First Java” de Kathy Sierra și „On Java 8” de Bruce Eckel. The Documentația Oracle Java și curs online masiv deschis de programare Java de la Universitatea din Helsinki sunt foarte recomandate și pentru începători.

4. C/C++

Dintre diferitele limbaje de programare pe care le puteți folosi cu un Raspberry Pi, C și C++ se remarcă drept cele ideale pentru cei care solicită performanțe de neegalat și control perfect asupra hardware-ului. Aceste limbi pot avea o curbă de învățare mai provocatoare decât altele precum Python și Scratch, dar beneficiile potențiale sunt enorme.

Deoarece atât C, cât și C++ au acces direct la resursele hardware ale Raspberry Pi, acestea sunt opțiunile ideale pentru aplicațiile care necesită multă putere hardware. Atunci când CPU și GPU-ul dispozitivului sunt folosite la capacitatea maximă, faptele multimedia, jocurile captivante și priceperea de programare la nivel de sistem devin posibile.

C++ în sine este similar cu C, dar nu chiar la fel. Este cel mai bine descris ca o versiune extinsă a limbajului procedural C care introduce diverse orientate pe obiecte concepte de programare, cum ar fi polimorfismul, încapsularea și moștenirea și alte câteva caracteristici prezentate în al nostru ghid pentru diferențele de bază dintre C și C++.

După cum am menționat mai devreme, C și C++ nu sunt limbajele de programare cele mai ușor de învățat. Cu toate acestea, puteți alege unul dintre ele ca următorul pas logic, odată ce ați atins competențe rezonabile în Python sau Java. Descoperă cele mai bune site-uri pentru a începe să învețe C++.

5. JavaScript

Indiferent de ceea ce v-ar spune unii oameni, JavaScript este un limbaj de programare complet. Cel mai frecvent folosit în dezvoltarea web, poate fi găsit atât în front-end și back-end a unui număr de site-uri web și aplicații web.

JavaScript și alte limbaje de scriptare web, cum ar fi HTML și CSS, vor fi utile în special atunci când construiești o interfață web pentru proiectele și serverele web Raspberry Pi IoT.

Calculul fizic cu JavaScript necesită instalarea Node.js, mediul de rulare pentru dezvoltarea pe server. Există mai multe biblioteci disponibile pentru Node.js care vă permit să manipulați pinii GPIO și alte interfețe de pe Raspberry Pi. Cele mai multe dintre ele vor fi suficiente pentru proiecte simple Raspberry Pi. De asemenea, verificați cum creați un bot Twitter de postare foto cu Raspberry Pi și Node.js.

Dacă aveți un fundal în dezvoltare web, JavaScript ar putea fi alegerea naturală pentru dvs. Codul JavaScript va rula în majoritatea browserelor, deci nu aveți nevoie de un IDE pentru programare cu el. Tot ce aveți nevoie este un editor de text și browserul web Chromium care vine preinstalat cu sistemul de operare Raspberry Pi.

The Rețeaua de dezvoltatori Mozilla (MDN) are un manual JavaScript complet și referințe potrivite pentru nou-veniți și programatori experimentați. Tutoriale și proiecte interactive pot fi găsite pe site-uri precum freeCodeCamp și JavaScript.info.

Pe care ar trebui să-l alegi?

Nivelul actual de experiență, complexitatea proiectului și timpul pe care ești dispus să te angajezi Învățarea sunt toți factori utili de luat în considerare atunci când alegeți un limbaj de programare pe care să îl utilizați cu Raspberry Pi.

Dacă sunteți deja familiarizat cu oricare dintre limbajele de programare de pe listă, aceasta ar fi cea mai bună alegere pentru a începe. Vă puteți ramifica apoi în alte limbi pe măsură ce proiectele dvs. o cer. Odată ce aveți o înțelegere completă a conceptelor de programare de bază, veți avea un timp mai ușor să preluați și să scrieți programe în diferite limbi.

Fiecare limbaj de programare are meritele sale

Python este o alegere excelentă atât pentru programatorii noi, cât și pentru cei experimentați, datorită accesibilității și flexibilității sale. Pentru începători, Scratch este cea mai bună opțiune, deoarece este atât ușor de utilizat, cât și plăcut. Dacă aveți nevoie de viteză și control precis asupra hardware-ului computerului, C/C++ este cea mai bună alegere. Java se află la mijloc între Python și C/C++ în ceea ce privește ușurința de utilizare și performanța pe care o oferă. JavaScript extinde posibilitățile de dezvoltare web dinamică ale Raspberry Pi. Depinde de dvs. să decideți care limbaj de programare este cel mai bun pentru proiectele dvs. Raspberry Pi.