Οι καλύτερες γλώσσες προγραμματισμού για χρήση με το Raspberry Pi

Η σειρά Raspberry Pi υπολογιστών μονής πλακέτας γεφυρώνει το χάσμα μεταξύ φυσικών και ψηφιακών υπολογιστών. Ορίζεται καλύτερα ως μια διασταύρωση ενός μικροελεγκτή Arduino και ενός προσωπικού υπολογιστή, που προσφέρει τη δυνατότητα ελέγχου ηλεκτρονικών κυκλωμάτων και επίσης λειτουργίας ενός πλήρους λειτουργικού συστήματος.

Ωστόσο, η επιλογή της σωστής γλώσσας προγραμματισμού είναι απαραίτητη για την αξιοποίηση του πλήρους δυναμικού ενός Raspberry Pi. Θα εξετάσουμε τις πιο δημοφιλείς γλώσσες για το Raspberry Pi και θα εξετάσουμε τα μοναδικά πλεονεκτήματα καθεμιάς για να σας βοηθήσουμε να αποφασίσετε ποια να επιλέξετε.

1. Πύθων

Η δημοτικότητα της Python μεταξύ των χρηστών του Raspberry Pi πηγάζει από τον συνδυασμό της γλώσσας της ευκολίας χρήσης, της αναγνωσιμότητας και της ευελιξίας. Η Python είναι προεγκατεστημένη σε μοντέλα Raspberry Pi (μαζί με το Thonny IDE) και είναι η γλώσσα που χρησιμοποιούν οι περισσότεροι χρήστες από προεπιλογή όταν προγραμματίζουν ένα Raspberry Pi.

Είναι εξαιρετικό για έργα που περιλαμβάνουν αισθητήρες, ενεργοποιητές και άλλα ηλεκτρονικά εξαρτήματα, καθώς προσφέρει πλούσιες βιβλιοθήκες διεπαφής. Τα περισσότερα Raspberry Pi HAT και πρόσθετες πίνακες που αγοράζετε θα περιλαμβάνουν συχνά σενάρια γραμμένα σε Python, όπως και τα περισσότερα σεμινάρια.

Υπάρχουν επίσης δύο δημοφιλή forks της γλώσσας Python για πλακέτες μικροελεγκτών όπως το Raspberry Pi Pico: CircuitPython και MicroPython. Το CircuitPython είναι μια έκδοση με περισσότερες δυνατότητες του MicroPython με περισσότερες βιβλιοθήκες και προγράμματα οδήγησης. Το MicroPython σχεδιάστηκε για να παρέχει το ελάχιστο δυνατό για την εκτέλεση προγραμμάτων σε πλακέτες μικροελεγκτών. Έτσι ο κώδικάς του θα μεταγλωττίζεται ελαφρώς πιο γρήγορα και θα καταναλώνει λιγότερη μνήμη από το CircuitPython. Ολοκλήρωση αγοράς η καλύτερη γλώσσα για μικροελεγκτές.

Εάν μόλις ξεκινήσατε με την Python, μπορείτε να βρείτε πολλά χρήσιμα μαθήματα και μαθήματα για νεοεισερχόμενους σε ιστότοπους όπως Codecademy και Coursera, καθώς και στην επίσημη Τεκμηρίωση Python και βιβλία όπως το "Automate the Boring Stuff with Python" του Al Sweigart.

2. Γρατσουνιά

Το Scratch είναι μια οπτική γλώσσα προγραμματισμού που αναπτύχθηκε από το MIT για μικρά παιδιά που θέλουν να μάθουν πώς να κωδικοποιούν. Σας επιτρέπει να γράφετε προγράμματα και να δημιουργείτε έργα χρησιμοποιώντας μια απλή, διαισθητική διεπαφή βασισμένη σε μπλοκ.

Τα μπλοκ κώδικα μεταφοράς και απόθεσης είναι αυτά που κάνουν το Scratch τόσο ξεχωριστό, καθώς κάνουν τον προγραμματισμό παιχνιδάκι για αρχάριους χωρίς όλη την ταλαιπωρία της συμβατικής κωδικοποίησης. Αυτά τα μπλοκ κώδικα μπορούν να συνδυαστούν για να εκτελέσουν ενέργειες με κείμενο, εικόνες, ήχο και φυσικά ηλεκτρονικά στοιχεία.

Το στυλ προγραμματισμού που βασίζεται σε μπλοκ μπορεί να διευκολύνει την απόρριψη του Scratch ως εργαλείου αποκλειστικά για αρχάριοι, αλλά είναι μια απίστευτα ισχυρή και ευέλικτη γλώσσα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από προγραμματιστές όλων των επίπεδα.

Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το Scratch δεν υποστηρίζει σχεδόν τόσες βιβλιοθήκες όπως η Python και η επεξεργασία κειμένου είναι ταχύτερη από τη μεταφορά και απόθεση μπλοκ. Είναι μια εξαιρετική εισαγωγική γλώσσα και οι δεξιότητες που αποκτήθηκαν από τον προγραμματισμό του Scratch θα είναι σίγουρα χρήσιμες για άλλες γλώσσες,

Το ίδιο το Scratch παρέχει πρόσβαση σε μια πληθώρα διαδραστικών έργων, με λεπτομερείς οδηγίες, στο επίσημο Ιστοσελίδα Scratch. Ο ιστότοπος των έργων Raspberry Pi διαθέτει επίσης ένα Εισαγωγή στο Scratch διαδρομή έργου.

3. Ιάβα

Η Java είναι μια αντικειμενοστραφής, γενικής χρήσης γλώσσα προγραμματισμού που έχει σχεδιαστεί για να εκτελείται σε οποιαδήποτε πλατφόρμα διαθέτει το απαραίτητο περιβάλλον. Η εξαιρετική φορητότητά του επιτρέπει στους προγραμματιστές να δημιουργούν εφαρμογές σε μια ενιαία πλατφόρμα και να τις αναπτύσσουν με ευκολία σε πολλά συστήματα. Εάν γράφετε κώδικα σε ένα Raspberry Pi για εκτέλεση σε άλλες πλατφόρμες, η Java θα πρέπει να είναι μια από τις κορυφαίες επιλογές σας.

Παρέχει δύο κύριες βιβλιοθήκες για την πρόσβαση και τον έλεγχο των ακίδων GPIO στο Raspberry Pi: τη βιβλιοθήκη Pi4J και τη βιβλιοθήκη Device I/O. Αν και δεν είναι τόσο πλούσιες σε χαρακτηριστικά όσο οι βιβλιοθήκες της Python, θα πρέπει να λειτουργούν αρκετά καλά για τα περισσότερα έργα.

Όπως τα Python, Scratch και C/C++, η Java έρχεται προεγκατεστημένη με το Raspberry Pi OS. Μπορείτε είτε να χρησιμοποιήσετε το BlueJ IDE που συνοδεύει επίσης το λειτουργικό σύστημα είτε να εγκαταστήσετε τον κώδικα Microsoft VS για προηγμένη λειτουργικότητα. Ανακαλύψτε το τα καλύτερα IDE για το Raspberry Pi που πρέπει να ελέγξετε.

Ο κώδικας Java εκτελείται πολύ πιο γρήγορα από τον κώδικα Python, λόγω του γεγονότος ότι είναι μια μεταγλωττισμένη γλώσσα ενώ η Python ερμηνεύεται. Ενώ η Java δεν διαθέτει πρόσβαση υλικού χαμηλού επιπέδου της C/C++, είναι πολύ πιο εύκολο στη χρήση για τους περισσότερους ανθρώπους.

Υπάρχουν πολλά εξαιρετικά βιβλία για τον προγραμματισμό Java, όπως το «Head First Java» από την Kathy Sierra και το «On Java 8» του Bruce Eckel. ο Oracle Java Documentation και Java Programming μαζικό ανοικτό διαδικτυακό μάθημα από το Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι Συνιστώνται επίσης ιδιαίτερα για αρχάριους.

4. C/C++

Μεταξύ των διαφορετικών γλωσσών προγραμματισμού που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε με ένα Raspberry Pi, η C και η C++ ξεχωρίζουν ως οι ιδανικές για όσους απαιτούν απαράμιλλη απόδοση και τέλειο έλεγχο του υλικού. Αυτές οι γλώσσες μπορεί να έχουν μια πιο απαιτητική καμπύλη εκμάθησης από άλλες όπως η Python και το Scratch, αλλά τα πιθανά οφέλη είναι τεράστια.

Δεδομένου ότι τόσο η C όσο και η C++ έχουν άμεση πρόσβαση στους πόρους υλικού του Raspberry Pi, είναι οι ιδανικές επιλογές για εφαρμογές που απαιτούν μεγάλη ισχύ υλικού. Όταν η CPU και η GPU της συσκευής χρησιμοποιούνται στο έπακρο, γίνονται δυνατά επιτεύγματα πολυμέσων, καθηλωτικά παιχνίδια και ικανότητα προγραμματισμού σε επίπεδο συστήματος.

Η ίδια η C++ είναι παρόμοια με τη C, αλλά όχι ακριβώς ίδια. Περιγράφεται καλύτερα ως μια εκτεταμένη έκδοση της διαδικαστικής γλώσσας C που εισάγει διάφορα αντικειμενοστραφή έννοιες προγραμματισμού όπως ο πολυμορφισμός, η ενθυλάκωση και η κληρονομικότητα και πολλά άλλα χαρακτηριστικά που περιγράφονται στο μας οδηγός για τις βασικές διαφορές μεταξύ C και C++.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η C και η C++ δεν είναι οι πιο εύκολες γλώσσες προγραμματισμού για εκμάθηση. Ωστόσο, μπορείτε να επιλέξετε ένα από αυτά ως το επόμενο λογικό βήμα αφού έχετε αποκτήσει εύλογη επάρκεια σε Python ή Java. Ανακαλύψτε το οι καλύτεροι ιστότοποι για να ξεκινήσετε την εκμάθηση της C++.

5. JavaScript

Ανεξάρτητα από το τι μπορεί να σας πουν κάποιοι, η JavaScript είναι μια πλήρης γλώσσα προγραμματισμού. Πιο συχνά χρησιμοποιείται στην ανάπτυξη Ιστού, μπορεί να βρεθεί και στα δύο front-end και back-end ενός αριθμού ιστοτόπων και εφαρμογών ιστού.

Η JavaScript και άλλες γλώσσες δέσμης ενεργειών ιστού, όπως η HTML και η CSS, θα σας φανούν ιδιαίτερα χρήσιμες όταν δημιουργείτε μια διεπαφή ιστού για τα έργα και τους διακομιστές Ιστού σας στο Raspberry Pi IoT.

Ο φυσικός υπολογισμός με JavaScript απαιτεί την εγκατάσταση του Node.js, του περιβάλλοντος χρόνου εκτέλεσης για ανάπτυξη από την πλευρά του διακομιστή. Υπάρχουν πολλές διαθέσιμες βιβλιοθήκες για το Node.js που σας επιτρέπουν να χειρίζεστε τις ακίδες GPIO και άλλες διεπαφές στο Raspberry Pi. Τα περισσότερα από αυτά θα είναι επαρκή για απλά έργα Raspberry Pi. Επίσης, ελέγξτε πώς να δημιουργήστε ένα bot Twitter με φωτογραφίες με το Raspberry Pi και το Node.js.

Εάν έχετε ένα υπόβαθρο ανάπτυξης ιστού, η JavaScript μπορεί να είναι η φυσική επιλογή για εσάς. Ο κώδικας JavaScript θα εκτελείται στα περισσότερα προγράμματα περιήγησης, επομένως δεν χρειάζεστε IDE για προγραμματισμό με αυτόν. Το μόνο που χρειάζεστε είναι ένα πρόγραμμα επεξεργασίας κειμένου και το πρόγραμμα περιήγησης ιστού Chromium που παρέχεται προεγκατεστημένο με το Raspberry Pi OS.

ο Δίκτυο προγραμματιστών Mozilla (MDN) διαθέτει ένα ολοκληρωμένο εγχειρίδιο JavaScript και αναφορές κατάλληλες για νεοφερμένους και έμπειρους προγραμματιστές. Διαδραστικά σεμινάρια και έργα μπορούν να βρεθούν σε ιστότοπους όπως freeCodeCamp και JavaScript.info.

Ποιο να επιλέξετε;

Το τρέχον επίπεδο εμπειρίας σας, η πολυπλοκότητα του έργου και ο χρόνος στον οποίο είστε διατεθειμένοι να δεσμευτείτε Η εκμάθηση είναι όλοι χρήσιμοι παράγοντες που πρέπει να λάβετε υπόψη όταν επιλέγετε μια γλώσσα προγραμματισμού που θα χρησιμοποιήσετε με το Raspberry Πι.

Εάν είστε ήδη εξοικειωμένοι με οποιαδήποτε από τις γλώσσες προγραμματισμού στη λίστα, αυτή θα ήταν η καλύτερη επιλογή για να ξεκινήσετε. Στη συνέχεια, μπορείτε να επεκταθείτε σε άλλες γλώσσες, όπως το απαιτούν τα έργα σας. Μόλις κατανοήσετε πλήρως τις βασικές έννοιες προγραμματισμού, θα έχετε ευκολότερο χρόνο να συλλέγετε και να γράφετε προγράμματα σε διαφορετικές γλώσσες.

Κάθε γλώσσα προγραμματισμού έχει τα πλεονεκτήματά της

Η Python είναι μια εξαιρετική επιλογή τόσο για νέους όσο και για έμπειρους προγραμματιστές λόγω της προσβασιμότητας και της ευελιξίας της. Για αρχάριους, το Scratch είναι η καλύτερη επιλογή γιατί είναι και εύκολο στη χρήση και ευχάριστο. Εάν χρειάζεστε ταχύτητα και ακριβή έλεγχο του υλικού του υπολογιστή σας, το C/C++ είναι η καλύτερη επιλογή. Η Java βρίσκεται στη μέση μεταξύ Python και C/C++ όσον αφορά την ευκολία χρήσης και την απόδοση που προσφέρει. Η JavaScript επεκτείνει τις δυνατότητες δυναμικής ανάπτυξης Ιστού του Raspberry Pi. Εναπόκειται σε εσάς να αποφασίσετε ποια γλώσσα προγραμματισμού είναι η καλύτερη για τα έργα σας στο Raspberry Pi.