Nejlepší programovací jazyky pro použití s ​​Raspberry Pi

Řada jednodeskových počítačů Raspberry Pi překlenuje propast mezi fyzickými a digitálními počítači. Nejlépe je definován jako kříženec mezi mikrokontrolérem Arduino a osobním počítačem, který nabízí možnost ovládat elektronické obvody a také provozovat plný operační systém.

Výběr správného programovacího jazyka je však nezbytný pro realizaci plného potenciálu Raspberry Pi. Projdeme si nejoblíbenější jazyky pro Raspberry Pi a prozkoumáme jedinečné výhody každého z nich, abychom vám pomohli rozhodnout, který z nich si vybrat.

1. Krajta

Popularita Pythonu mezi uživateli Raspberry Pi pramení z kombinace snadného použití, čitelnosti a flexibility jazyka. Python je předinstalovaný na modelech Raspberry Pi (spolu s Thonny IDE) a je to jazyk, který většina uživatelů používá při programování Raspberry Pi.

Je skvělý pro projekty zahrnující senzory, akční členy a další elektronické komponenty, protože nabízí bohaté knihovny rozhraní. Většina Raspberry Pi HAT a přídavných desek, které si zakoupíte, bude často obsahovat skripty napsané v Pythonu, stejně jako většina výukových programů.

Existují také dvě oblíbené větve jazyka Python pro desky mikrokontrolérů, jako je Raspberry Pi Pico: CircuitPython a MicroPython. CircuitPython je plnohodnotnější verze MicroPythonu s více knihovnami a ovladači. MicroPython byl navržen tak, aby poskytoval naprosté minimum pro spouštění programů na deskách mikrokontrolérů; jeho kód se tedy zkompiluje o něco rychleji a zabere méně paměti než CircuitPython. Překontrolovat nejlepší jazyk pro mikrokontroléry.

Pokud s Pythonem teprve začínáte, můžete najít mnoho užitečných tutoriálů a kurzů pro nováčky na webech, jako je Codecademy a Coursera, stejně jako v oficiálním Python dokumentace a knihy jako "Automatizujte nudné věci pomocí Pythonu" od Al Sweigart.

2. Poškrábat

Scratch je vizuální programovací jazyk vyvinutý MIT pro malé děti, které se chtějí naučit kódovat. Umožňuje vám psát programy a vytvářet projekty pomocí jednoduchého, intuitivního rozhraní založeného na blocích.

Bloky kódu drag-and-drop jsou to, co dělá Scratch tak výjimečným, protože díky nim je programování pro začátečníky hračkou bez všech potíží s konvenčním kódováním. Tyto bloky kódu lze kombinovat a provádět akce s textem, obrázky, zvukem a fyzickými elektronickými součástmi.

Blokový styl programování může usnadnit odmítnutí Scratch jako nástroje pouze pro začátečníky, ale je to neuvěřitelně výkonný a flexibilní jazyk, který mohou používat programátoři všech úrovně.

Je však důležité poznamenat, že Scratch nepodporuje zdaleka tolik knihoven jako Python a úpravy textu jsou rychlejší než přetahování bloků. Je to skvělý úvodní jazyk a dovednosti získané z programování Scratch se určitě budou hodit pro další jazyky,

Samotný Scratch poskytuje přístup k velkému množství interaktivních projektů, doplněných podrobnými pokyny, na oficiálních stránkách Scratch web. Webová stránka projektů Raspberry Pi má také Úvod do Scratch cesta projektu.

3. Jáva

Java je objektově orientovaný, univerzální programovací jazyk, který je navržen tak, aby běžel na jakékoli platformě, která má potřebné prostředí. Jeho výjimečná přenositelnost umožňuje vývojářům vytvářet aplikace na jediné platformě a snadno je nasazovat do několika systémů. Pokud píšete kód na Raspberry Pi pro běh na jiných platformách, Java by měla být jednou z vašich nejlepších možností.

Poskytuje dvě hlavní knihovny pro přístup a ovládání GPIO pinů na Raspberry Pi: knihovnu Pi4J a knihovnu Device I/O. I když nejsou tak bohaté na funkce jako knihovny Pythonu, měly by fungovat dostatečně dobře pro většinu projektů.

Stejně jako Python, Scratch a C/C++ je Java předinstalovaná s OS Raspberry Pi. Můžete buď použít BlueJ IDE, které se také dodává s operačním systémem, nebo nainstalovat Microsoft VS Code pro pokročilé funkce. Objevte nejlepší IDE pro Raspberry Pi že byste se měli podívat.

Java kód běží mnohem rychleji než kód Python, protože jde o kompilovaný jazyk, zatímco Python je interpretován. Zatímco Java postrádá nízkoúrovňový hardwarový přístup jako C/C++, je pro většinu lidí mnohem jednodušší.

Existuje několik vynikajících knih o programování v jazyce Java, například „Head First Java“ od Kathy Sierra a „On Java 8“ od Bruce Eckela. The Dokumentace Oracle Java a Java Programming masivní otevřený online kurz od Univerzita v Helsinkách jsou také vysoce doporučeny pro začátečníky.

4. C/C++

Mezi různými programovacími jazyky, které můžete používat s Raspberry Pi, vynikají jazyky C a C++ jako ideální pro ty, kteří požadují bezkonkurenční výkon a dokonalou kontrolu nad hardwarem. Tyto jazyky mohou mít náročnější křivku učení než jiné jako Python a Scratch, ale potenciální výhody jsou obrovské.

Protože C i C++ mají přímý přístup k hardwarovým zdrojům Raspberry Pi, jsou ideálními možnostmi pro aplikace, které vyžadují hodně hardwarového výkonu. Když jsou CPU a GPU zařízení využity na maximum, jsou možné multimediální výkony, pohlcující hraní her a programování na úrovni systému.

C++ samotné je podobné C, ale ne úplně stejné. Nejlépe je popsán jako rozšířená verze procedurálního jazyka C, který zavádí různé objektově orientované programovací koncepty, jako je polymorfismus, zapouzdření a dědičnost, a několik dalších funkcí nastíněných v náš průvodce základními rozdíly mezi C a C++.

Jak již bylo zmíněno dříve, C a C++ nejsou nejjednodušší programovací jazyky na naučení. Jakmile však dosáhnete přiměřené znalosti jazyka Python nebo Java, můžete si vybrat jeden z nich jako další logický krok. Objevte nejlepší stránky, kde se můžete začít učit C++.

5. JavaScript

Bez ohledu na to, co vám někteří lidé mohou říkat, JavaScript je kompletní programovací jazyk. Nejčastěji se používá při vývoji webu, lze jej nalézt v obou front-end a back-end řady webových stránek a webových aplikací.

JavaScript a další webové skriptovací jazyky, jako jsou HTML a CSS, se budou hodit zejména při vytváření webového rozhraní pro vaše projekty Raspberry Pi IoT a webové servery.

Fyzické výpočty s JavaScriptem vyžadují instalaci Node.js, běhového prostředí pro vývoj na straně serveru. Pro Node.js je k dispozici několik knihoven, které vám umožňují manipulovat s piny GPIO a dalšími rozhraními na Raspberry Pi. Většina z nich bude stačit pro jednoduché projekty Raspberry Pi. Podívejte se také, jak na to vytvořit robota Twitteru pro tweetování fotografií pomocí Raspberry Pi a Node.js.

Pokud máte zkušenosti s vývojem webu, JavaScript pro vás může být přirozenou volbou. Kód JavaScript poběží ve většině prohlížečů, takže pro programování s ním nepotřebujete IDE. Vše, co potřebujete, je textový editor a webový prohlížeč Chromium, který je dodáván s předinstalovaným operačním systémem Raspberry Pi.

The Mozilla Developer Network (MDN) má obsáhlou příručku JavaScriptu a reference vhodné pro nováčky i ostřílené programátory. Interaktivní návody a projekty lze nalézt na webových stránkách jako freeCodeCamp a JavaScript.info.

Kterou byste si měli vybrat?

Vaše aktuální úroveň zkušeností, složitost projektu a množství času, které jste ochotni věnovat učení jsou všechny užitečné faktory, které je třeba vzít v úvahu při výběru programovacího jazyka pro použití s ​​Raspberry Pi.

Pokud již znáte některý z programovacích jazyků na seznamu, bylo by to pro začátek tou nejlepší volbou. Poté se můžete rozdělit do dalších jazyků, jak to vaše projekty vyžadují. Jakmile plně pochopíte základní koncepty programování, bude se vám snáze vybírat a psát programy v různých jazycích.

Každý programovací jazyk má své přednosti

Python je díky své dostupnosti a flexibilitě skvělou volbou pro nové i zkušené programátory. Pro začátečníky je Scratch nejlepší volbou, protože se snadno používá a je příjemný. Pokud potřebujete rychlost a přesnou kontrolu nad hardwarem vašeho počítače, C/C++ je tou nejlepší volbou. Java stojí uprostřed mezi Pythonem a C/C++, pokud jde o snadnost použití a výkon, který nabízí. JavaScript rozšiřuje možnosti dynamického vývoje webu Raspberry Pi. Je na vás, abyste se rozhodli, který programovací jazyk je pro vaše projekty Raspberry Pi nejlepší.