Geriausios programavimo kalbos, kurias galima naudoti su Raspberry Pi

„Raspberry Pi“ vienos plokštės kompiuterių linija užpildo atotrūkį tarp fizinio ir skaitmeninio skaičiavimo. Tai geriausiai apibūdinama kaip Arduino mikrovaldiklio ir asmeninio kompiuterio kryžminimas, suteikiantis galimybę valdyti elektronines grandines ir paleisti visą operacinę sistemą.

Tačiau norint išnaudoti visas Raspberry Pi galimybes, būtina pasirinkti tinkamą programavimo kalbą. Apžvelgsime populiariausias „Raspberry Pi“ kalbas ir išnagrinėsime unikalius kiekvienos iš jų pranašumus, kad padėtume jums nuspręsti, kurią iš jų pasirinkti.

1. Python

„Python“ populiarumas tarp „Raspberry Pi“ vartotojų kyla dėl kalbos naudojimo paprastumo, skaitomumo ir lankstumo derinio. „Python“ yra iš anksto įdiegtas „Raspberry Pi“ modeliuose (kartu su „Thonny IDE“) ir yra kalba, kurią dauguma vartotojų naudoja pagal numatytuosius nustatymus programuodami Raspberry Pi.

Tai puikiai tinka projektams, kuriuose dalyvauja jutikliai, pavaros ir kiti elektroniniai komponentai, nes siūlo daug sąsajų bibliotekų. Daugumoje įsigytų Raspberry Pi HAT ir priedų lentų dažnai bus scenarijų, parašytų Python, kaip ir daugelyje mokymo programų.

Taip pat yra dvi populiarios Python kalbos šakutės, skirtos mikrovaldiklių plokštėms, tokioms kaip Raspberry Pi Pico: CircuitPython ir MicroPython. „CircuitPython“ yra visapusiškesnė „MicroPython“ versija su daugiau bibliotekų ir tvarkyklių. „MicroPython“ buvo sukurtas taip, kad būtų galima paleisti programas mikrovaldiklių plokštėse; taigi jo kodas bus kompiliuojamas šiek tiek greičiau ir naudos mažiau atminties nei CircuitPython. Patikrinkite geriausia kalba mikrovaldikliams.

Jei dar tik pradedate naudotis Python, galite rasti daug naudingų mokymo programų ir kursų naujokams tokiose svetainėse kaip Codecademy ir Coursera, taip pat oficialioje Python dokumentacija ir tokias knygas kaip Al Sweigarto „Automatizuoti nuobodžius dalykus su Python“.

2. Nubrėžti

Scratch yra MIT sukurta vaizdinė programavimo kalba mažiems vaikams, norintiems išmokti koduoti. Tai leidžia rašyti programas ir kurti projektus naudojant paprastą, intuityvią blokų sąsają.

Nuvilkimo kodo blokai yra tai, kas daro „Scratch“ ypatingu, nes dėl jų programavimas pradedantiesiems tampa lengvas be jokio įprasto kodavimo vargo. Šiuos kodo blokus galima sujungti, kad būtų atlikti veiksmai su tekstu, vaizdais, garsu ir fiziniais elektroniniais komponentais.

Dėl blokinio programavimo stiliaus gali būti lengva atmesti „Scratch“ kaip įrankį, skirtą tik pradedantiesiems, tačiau tai neįtikėtinai galinga ir lanksti kalba, kuria gali naudotis visi programuotojai lygius.

Tačiau svarbu pažymėti, kad „Scratch“ nepalaiko beveik tiek bibliotekų, kiek „Python“, o teksto redagavimas yra greitesnis nei blokų vilkimas. Tai puiki įžanginė kalba, o įgūdžiai, išmokti programuojant Scratch, tikrai pravers kalbant kitomis kalbomis,

Pats „Scratch“ suteikia prieigą prie daugybės interaktyvių projektų su išsamiomis pareigūno instrukcijomis Scratch svetainė. Raspberry Pi projektų svetainėje taip pat yra Įvadas į Scratch projekto kelias.

3. Java

„Java“ yra į objektą orientuota, bendros paskirties programavimo kalba, skirta veikti bet kurioje platformoje, kurioje yra reikalinga aplinka. Dėl išskirtinio perkeliamumo kūrėjai gali kurti programas vienoje platformoje ir lengvai jas įdiegti keliose sistemose. Jei rašote kodą „Raspberry Pi“, kad galėtumėte paleisti kitose platformose, „Java“ turėtų būti vienas iš geriausių pasirinkimų.

Jame yra dvi pagrindinės bibliotekos, skirtos pasiekti ir valdyti Raspberry Pi GPIO kaiščius: Pi4J biblioteką ir įrenginio įvesties / išvesties biblioteką. Nors jos nėra tokios turtingos kaip Python bibliotekos, jos turėtų veikti pakankamai gerai daugeliui projektų.

Kaip ir Python, Scratch ir C/C++, Java yra iš anksto įdiegta kartu su Raspberry Pi OS. Galite naudoti „BlueJ IDE“, kuri taip pat pateikiama su operacine sistema, arba įdiegti „Microsoft VS Code“, kad gautumėte išplėstines funkcijas. Atraskite geriausi Raspberry Pi IDE kad turėtumėte patikrinti.

„Java“ kodas veikia daug greičiau nei „Python“ kodas dėl to, kad tai yra kompiliuota kalba, o „Python“ interpretuojamas. Nors Java neturi žemo lygio C/C++ aparatinės įrangos prieigos, daugumai žmonių ja naudotis yra daug lengviau.

Yra keletas puikių knygų apie „Java“ programavimą, pavyzdžiui, Kathy Sierra „Head First Java“ ir Bruce'o Eckelio „Apie Java 8“. The Oracle Java dokumentacija ir Java programavimo didžiulis atviras internetinis kursas iš Helsinkio universitetas taip pat labai rekomenduojami pradedantiesiems.

4. C/C++

Tarp skirtingų programavimo kalbų, kurias galite naudoti su Raspberry Pi, C ir C++ išsiskiria kaip idealios tiems, kurie reikalauja neprilygstamo našumo ir tobulo aparatinės įrangos valdymo. Šių kalbų mokymosi kreivė gali būti sudėtingesnė nei kitų, pvz., Python ir Scratch, tačiau galima nauda yra didžiulė.

Kadangi ir C, ir C++ turi tiesioginę prieigą prie Raspberry Pi aparatinės įrangos išteklių, jie yra idealūs parinktys programoms, kurioms reikia daug aparatinės įrangos galios. Kai įrenginio CPU ir GPU išnaudojamas iki galo, tampa įmanomi daugialypės terpės žygdarbiai, įtraukiantys žaidimai ir sistemos lygio programavimo meistriškumas.

Pats C++ yra panašus į C, bet ne visai tas pats. Tai geriausiai apibūdinama kaip išplėstinė procedūrinės C kalbos versija, kurioje pristatomos įvairios objektinės orientacijos programavimo sąvokos, tokios kaip polimorfizmas, inkapsuliavimas ir paveldėjimas, ir keletas kitų funkcijų, aprašytų mūsų Pagrindinių C ir C++ skirtumų vadovas.

Kaip minėta anksčiau, C ir C++ nėra lengviausia išmokti programavimo kalbas. Tačiau vieną iš jų galite pasirinkti kaip kitą logišką žingsnį, kai įgysite pagrįstą „Python“ arba „Java“ įgūdžius. Atraskite geriausios svetainės, kur pradėti mokytis C++.

5. JavaScript

Nepriklausomai nuo to, ką kai kurie žmonės gali jums pasakyti, „JavaScript“ yra visa programavimo kalba. Dažniausiai naudojamas kuriant žiniatinklius, jį galima rasti tiek front-end ir back-end daugelio svetainių ir žiniatinklio programų.

„JavaScript“ ir kitos žiniatinklio scenarijų kalbos, pvz., HTML ir CSS, ypač pravers kuriant „Raspberry Pi IoT“ projektų ir žiniatinklio serverių žiniatinklio sąsają.

Norint atlikti fizinį skaičiavimą su „JavaScript“, reikia įdiegti Node.js – serverio kūrimo vykdymo aplinką. Yra keletas Node.js bibliotekų, kurios leidžia valdyti GPIO kaiščius ir kitas Raspberry Pi sąsajas. Daugumos jų pakaks paprastiems Raspberry Pi projektams. Taip pat patikrinkite, kaip sukurkite nuotraukų „Twitter“ robotą naudodami Raspberry Pi ir Node.js.

Jei turite žiniatinklio kūrimo pagrindą, „JavaScript“ gali būti natūralus pasirinkimas. „JavaScript“ kodas veiks daugumoje naršyklių, todėl norint su juo programuoti nereikia IDE. Viskas, ko jums reikia, yra teksto rengyklė ir Chromium žiniatinklio naršyklė, kuri yra iš anksto įdiegta kartu su Raspberry Pi OS.

The „Mozilla“ kūrėjų tinklas (MDN) turi išsamų JavaScript vadovą ir nuorodas, tinkančias naujokams ir patyrusiems programuotojams. Interaktyvių vadovėlių ir projektų galima rasti tokiose svetainėse kaip freeCodeCamp ir JavaScript.info.

Kurį turėtumėte pasirinkti?

Jūsų dabartinis patirties lygis, projekto sudėtingumas ir laikas, kurį norite skirti mokymasis yra naudingi veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis programavimo kalbą naudoti su Raspberry Pi.

Jei jau esate susipažinę su viena iš sąraše esančių programavimo kalbų, tai būtų geriausias pasirinkimas pradedant. Tada, kai to reikalauja jūsų projektai, galite pereiti prie kitų kalbų. Kai visiškai suprasite pagrindines programavimo sąvokas, galėsite lengviau pasirinkti ir rašyti programas įvairiomis kalbomis.

Kiekviena programavimo kalba turi savo privalumų

Python yra puikus pasirinkimas tiek naujiems, tiek patyrusiems programuotojams dėl savo prieinamumo ir lankstumo. Pradedantiesiems „Scratch“ yra geriausias pasirinkimas, nes juo lengva naudotis ir malonu. Jei jums reikia greičio ir tikslaus kompiuterio aparatinės įrangos valdymo, C/C++ yra geriausias pasirinkimas. „Java“ yra viduryje tarp Python ir C/C++ pagal naudojimo paprastumą ir siūlomą našumą. „JavaScript“ išplečia dinamiškas „Raspberry Pi“ žiniatinklio kūrimo galimybes. Jūs turite nuspręsti, kuri programavimo kalba geriausiai tinka jūsų Raspberry Pi projektams.