Parimad programmeerimiskeeled, mida Raspberry Pi-ga kasutada

Raspberry Pi ühe pardaarvutite sari ületab lõhe füüsilise ja digitaalse andmetöötluse vahel. Seda saab kõige paremini defineerida kui Arduino mikrokontrolleri ja personaalarvuti ristandi, mis pakub võimalust juhtida elektroonilisi lülitusi ja käivitada ka täielikku operatsioonisüsteemi.

Õige programmeerimiskeele valimine on aga Raspberry Pi täieliku potentsiaali realiseerimiseks hädavajalik. Vaatame üle kõige populaarsemad Raspberry Pi keeled ja uurime nende ainulaadseid eeliseid, et aidata teil otsustada, millist neist valida.

1. Python

Pythoni populaarsus Raspberry Pi kasutajate seas tuleneb keele kombinatsioonist kasutuslihtsusest, loetavusest ja paindlikkusest. Python on Raspberry Pi mudelitele eelinstallitud (koos Thonny IDE-ga) ja see on keel, mida enamik kasutajaid Raspberry Pi programmeerimisel vaikimisi kasutab.

See sobib suurepäraselt projektidele, mis hõlmavad andureid, täiturmehhanisme ja muid elektroonilisi komponente, kuna see pakub rikkalikke liidese teeke. Enamik teie ostetud Raspberry Pi HAT-e ja lisandmooduleid sisaldavad sageli Pythonis kirjutatud skripte, nagu ka enamik õpetusi.

Mikrokontrollerite (nt Raspberry Pi Pico) jaoks on Pythoni keelel ka kaks populaarset haru: CircuitPython ja MicroPython. CircuitPython on MicroPythoni täielikum versioon, millel on rohkem teeke ja draivereid. MicroPython loodi selleks, et pakkuda minimaalset miinimumi programmide käivitamiseks mikrokontrolleri plaatidel; seega kompileerub selle kood veidi kiiremini ja kasutab vähem mälu kui CircuitPython. Kontrollige parim keel mikrokontrollerite jaoks.

Kui te alles alustate Pythoni kasutamist, võite leida palju kasulikke õpetusi ja kursusi uustulnukatele sellistelt saitidelt nagu Codecademy ja Coursera, kui ka ametlikus Pythoni dokumentatsioon ja sellised raamatud nagu Al Sweigarti "Automatiseerige igav värk Pythoniga".

2. Kriimustada

Scratch on visuaalne programmeerimiskeel, mille on välja töötanud MIT väikelastele, kes soovivad õppida kodeerima. See võimaldab teil kirjutada programme ja luua projekte, kasutades lihtsat, intuitiivset plokipõhist liidest.

Pukseeritavad koodiplokid teevad Scratchi nii eriliseks, kuna need muudavad programmeerimise algajatele imelihtsaks ilma tavapärase kodeerimisega kaasneva vaevata. Neid koodiplokke saab kombineerida teksti, piltide, heli ja füüsiliste elektrooniliste komponentidega toimingute tegemiseks.

Plokipõhine programmeerimisstiil võib muuta lihtsaks Scratchi kui ainult tööriistast loobumise algajatele, kuid see on uskumatult võimas ja paindlik keel, mida saavad kasutada kõik programmeerijad tasemed.

Siiski on oluline märkida, et Scratch ei toeta peaaegu nii palju teeke kui Python ja teksti redigeerimine on kiirem kui plokkide lohistamine. See on suurepärane sissejuhatav keel ja Scratchi programmeerimisest õpitud oskused tulevad kindlasti kasuks ka teiste keelte jaoks,

Scratch ise pakub juurdepääsu paljudele interaktiivsetele projektidele koos üksikasjalike juhistega ametniku kohta Scratch veebisait. Raspberry Pi projektide veebisaidil on ka Sissejuhatus Scratchi projekti tee.

3. Java

Java on objektorienteeritud üldotstarbeline programmeerimiskeel, mis on loodud töötama mis tahes platvormil, millel on vajalik keskkond. Selle erakordne kaasaskantavus võimaldab arendajatel luua rakendusi ühele platvormile ja neid hõlpsalt mitmesse süsteemi juurutada. Kui kirjutate Raspberry Pi-le koodi muudel platvormidel käitamiseks, peaks Java olema üks teie parimaid valikuid.

See pakub kahte peamist teeki Raspberry Pi GPIO tihvtidele juurdepääsuks ja nende juhtimiseks: Pi4J teek ja seadme I/O teek. Kuigi need pole nii funktsioonirikkad kui Pythoni teegid, peaksid need enamiku projektide jaoks piisavalt hästi töötama.

Nagu Python, Scratch ja C/C++, on Java koos Raspberry Pi OS-iga eelinstallitud. Võite kasutada ka operatsioonisüsteemiga kaasas olevat BlueJ IDE-d või installida Microsoft VS Code'i täpsemate funktsioonide jaoks. Avastage parimad IDE-d Raspberry Pi jaoks mida peaksite kontrollima.

Java kood töötab palju kiiremini kui Pythoni kood, kuna see on kompileeritud keel, samal ajal kui Pythonit tõlgendatakse. Kuigi Java-l puudub C/C++ madala taseme riistvarajuurdepääs, on seda enamiku inimeste jaoks palju lihtsam kasutada.

Java programmeerimise kohta on mitmeid suurepäraseid raamatuid, näiteks Kathy Sierra "Head First Java" ja Bruce Eckeli "On Java 8". The Oracle Java dokumentatsioon ja Java programmeerimise massiivne avatud veebikursus Helsingi Ülikool on väga soovitatavad ka algajatele.

4. C/C++

Erinevate programmeerimiskeelte hulgast, mida saate kasutada koos Raspberry Pi-ga, paistavad C ja C++ silma kui ideaalsed keeled neile, kes nõuavad võrratut jõudlust ja täiuslikku kontrolli riistvara üle. Nende keelte õppimiskõver võib olla keerulisem kui teistel, näiteks Pythonil ja Scratchil, kuid võimalik kasu on tohutu.

Kuna nii C-l kui ka C++-l on otsene juurdepääs Raspberry Pi riistvararessurssidele, on need ideaalsed võimalused rakenduste jaoks, mis nõuavad palju riistvaravõimsust. Kui seadme CPU ja GPU on maksimaalselt ära kasutatud, saavad võimalikuks multimeedia, kaasahaarav mängimine ja süsteemitasemel programmeerimisoskus.

C++ ise on C-ga sarnane, kuid mitte päris sama. Seda kirjeldatakse kõige paremini kui protseduurilise C keele laiendatud versiooni, mis tutvustab erinevaid objektorienteeritud programmeerimiskontseptsioonid, nagu polümorfism, kapseldamine ja pärimine ning mitmed muud funktsioonid, mis on kirjeldatud meie juhend põhiliste erinevuste kohta C ja C++ vahel.

Nagu varem mainitud, pole C ja C++ kõige lihtsamad programmeerimiskeeled, mida õppida. Siiski saate valida ühe neist järgmise loogilise sammuna, kui olete saavutanud Pythoni või Java mõistliku oskuse. Avastage parimad saidid C++ õppimise alustamiseks.

5. JavaScript

Sõltumata sellest, mida mõned inimesed teile ütlevad, on JavaScript täielik programmeerimiskeel. Kõige sagedamini kasutatakse veebiarenduses, seda võib leida mõlemast esiots ja tagaots paljudest veebisaitidest ja veebirakendustest.

JavaScript ja muud veebiskriptimiskeeled, nagu HTML ja CSS, tulevad eriti kasuks Raspberry Pi IoT projektide ja veebiserverite jaoks veebiliidese loomisel.

Füüsiline andmetöötlus JavaScriptiga nõuab serveripoolse arenduse käituskeskkonna Node.js installimist. Node.js-i jaoks on saadaval mitu teeki, mis võimaldavad teil manipuleerida GPIO tihvtidega ja muude Raspberry Pi liidestega. Enamikust neist piisab lihtsate Raspberry Pi projektide jaoks. Samuti vaadake, kuidas looge Raspberry Pi ja Node.js-iga fotosäutsumisbot.

Kui teil on veebiarenduse taust, võib JavaScript olla teie jaoks loomulik valik. JavaScripti kood töötab enamikus brauserites, nii et te ei vaja sellega programmeerimiseks IDE-d. Kõik, mida vajate, on tekstiredaktor ja Chromiumi veebibrauser, mis on Raspberry Pi OS-iga eelinstallitud.

The Mozilla arendajavõrk (MDN) sisaldab kõikehõlmavat JavaScripti käsiraamatut ja viiteid, mis sobivad uustulnukatele ja kogenud programmeerijatele. Interaktiivseid õpetusi ja projekte võib leida veebisaitidelt nagu freeCodeCamp ja JavaScript.info.

Millise peaksite valima?

Teie praegune kogemuse tase, projekti keerukus ja aeg, mille olete nõus pühendama õppimine on kõik kasulikud tegurid, mida Raspberryga kasutatava programmeerimiskeele valimisel arvestada Pi.

Kui olete mõne loendis oleva programmeerimiskeelega juba tuttav, oleks see alustamiseks parim valik. Saate seejärel hargneda teistesse keeltesse, kui teie projektid seda nõuavad. Kui olete programmeerimise põhikontseptsioonidest täielikult aru saanud, on teil lihtsam erinevates keeltes programme üles korjata ja kirjutada.

Igal programmeerimiskeelel on oma eelised

Python on oma ligipääsetavuse ja paindlikkuse tõttu suurepärane valik nii uutele kui ka kogenud programmeerijatele. Algajatele on Scratch parim valik, kuna seda on nii lihtne kasutada kui ka nauditav. Kui vajate kiirust ja täpset juhtimist oma arvuti riistvara üle, on C/C++ parim valik. Java on kasutuslihtsuse ja pakutava jõudluse poolest Pythoni ja C/C++ vahel. JavaScript laiendab Raspberry Pi dünaamilise veebiarenduse võimalusi. Teie otsustate, milline programmeerimiskeel sobib teie Raspberry Pi projektide jaoks kõige paremini.