Python是樹莓派上的首選編程語言,我們的大部分教程都使用它。然而,C++在物聯網項目中同樣廣受歡迎且功能強大。那么,在樹莓派項目中選擇哪種語言更合適呢?
Python因其簡潔性、豐富的庫和資源而被廣泛應用于樹莓派項目中。然而,C++在性能要求極高的應用和底層硬件控制方面表現出色。兩者之間的選擇取決于項目需求和對編程的熟悉程度。
嗯,這就是簡短的答案,但讀完后你可能還是覺得不夠深入。因此,我會更詳細地解釋一切,幫助你為項目選擇合適的語言。讓我們開始吧!
C++與Python的主要區別
如果你與科技界人士交談,很可能聽過這樣的對話:“哪種編程語言最適合……”或“哪種操作系統最好?”大多數時候,你往往會選擇自己熟悉或感興趣的那個選項。
但在本文中,我不希望出現這種情況。如果你不精通這兩種語言(C++或Python)中的任何一種,可以閱讀本文以了解其優勢。你可能會發現它對未來的項目很有用。
我將使用以下幾個因素來幫助你選擇C++和Python哪種語言更適合你的樹莓派之旅或即將開展的項目。
設置與兼容性
樹莓派主要運行Linux系統。如果你之前使用過任何Linux系統,一定會發現它們大多預裝了各種開發工具,包括Python、C++、Ruby等。
然而,樹莓派的主要操作系統——官方樹莓派OS(基于Debian的發行版)——將Python置于優先地位。
Python被設置為默認編程語言,且同時包含Python 2和3。讓我們來看看樹莓派OS的編程部分。
在上圖中,我標注了三個集成開發環境(IDE)。有趣的是,它們都支持Python,其中兩個專為Python編程設計:Mu和Thonny。
另一方面,C++需要進行一些額外的設置,包括安裝G++編譯器和配置環境。因此,如果你想輕松上手樹莓派,Python將是你的得力助手。
小貼士:如果你計劃開展不同的樹莓派項目,設置過程不應成為選擇C++和Python的主要因素。你可以通過閱讀我們的C++入門文章輕松設置C++編譯器。
易用性
樹莓派的設計高度重視教育、原型制作和易用性。事實上,樹莓派基金會在其網站上的使命是“通過計算讓所有年輕人充分發揮潛力”。
現在,我們面臨一個主要問題——C++比Python更難嗎?答案是肯定的。讓我們來看看原因。
? 語法與可讀性:
Python的語法類似英語。代碼簡潔、清晰,易于閱讀和編寫。它還使用縮進來表示代碼塊,而不是使用花括號。而C++的語法更為復雜,規則嚴格,需要分號、花括號和類型聲明。
為了更好地理解這一點,讓我們看看這兩種編程語言中添加兩個數字的代碼示例。
Python:
num1=5
num2 = 10sum= num1 + num2print("The sum is:",sum)
C++:
#includeintmain(){intnum1 =5;intnum2 =10;intsum = num1 + num2;printf("The sum is: %d\n", sum);return0;}
上述示例表明,Python更為寬容,你無需編寫大量樣板代碼。
? 內存管理:
使用Python時,你無需擔心內存管理。內存由解釋器通過垃圾回收自動管理。但在C++中,你必須手動管理內存,這可能很棘手,如果處理不當,可能會導致內存泄漏等問題。
? 學習曲線:
作為使用過多種編程語言(包括C、C++、Java、JavaScript、Python和Rust)的人,我可以自信地說,學習Python比學習我提到的任何語言都要容易。
如果你今天開始學習Python,一周后你會驚訝于自己能完成多少任務。而C++的學習曲線要陡峭得多,需要更深入地理解指針和內存等底層概念。
預裝工具和庫
仔細查看官方樹莓派OS,你會發現它預裝了豐富的Python工具和庫,例如:
? Thonny:一款對初學者友好的Python代碼編輯器,預裝在樹莓派OS上。
? PIP(Python包安裝器):用于安裝Python庫和依賴項的包管理器。
? Gpiozero和RPi.GPIO等用于GPIO(通用輸入/輸出)編程的庫,這對于樹莓派硬件項目至關重要。
除了預裝的庫和工具外,GitHub和其他網站上還有許多為特定任務開發的Python庫。無論你是在處理傳感器、攝像頭、機器學習等,總會有一個Python庫可用。
C++的情況則有所不同。樹莓派OS并未專門為樹莓派硬件預裝C++工具或庫。
雖然網上有第三方C++庫可用,但它們往往更為專業化,而且根據我的經驗,許多庫的設置需要更多努力。Download now
性能
這是C++大顯身手的領域。如果你的項目涉及大量計算、實時處理或底層硬件控制,C++無疑是贏家。
它更快、更高效,非常適合性能要求極高的任務。Python很棒,但在需要強大性能時,它無法與C++相提并論。
小貼士:這里我不僅僅是在談論樹莓派項目。即使在桌面應用程序開發或游戲開發中,C++也因其卓越的性能而廣為人知。
開發速度
開發應用程序的速度取決于你對某種編程語言的熟悉程度。在本節中,我將假設你已經接觸過這兩種語言,現在只是在尋找一種可用于項目的語言。
如果你正在尋找一種可以快速開發項目的語言,那么Python是你的首選。正如我之前所說,它的簡潔性使你能夠快速編寫和測試代碼,這對于嘗試新想法非常有用。此外,你可以在代碼的各個部分使用許多可用的庫,而無需從頭開始編寫所有內容。
另一方面,C++需要更多時間和精力來編寫和調試。因此,除非你需要性能提升,否則Python將幫助你更快地完成任務。
如何為你的項目選擇Python或C++
在上一節中,我們了解了每種編程語言的優勢?,F在假設你可以在項目中選擇這兩種語言,那么你將如何決定使用哪種語言呢?讓我們來看看你可以考慮的幾個因素。
項目的復雜性和性能需求
如果你正在處理一個需要大量計算、實時處理或底層硬件控制的項目,那么C++更適合你。因為C++是一種編譯型編程語言,它提供了對內存管理和硬件資源的更多控制。
另一方面,Python是一種解釋型語言。這意味著它首先由解釋器在運行時逐行執行,這引入了開銷,使Python比C++等編譯型語言慢。然而,它非常適合對性能要求不高的簡單應用程序。
為了更好地理解,請閱讀這篇關于解釋型與編譯型編程語言的文章。
https://www.freecodecamp.org/news/compiled-versus-interpreted-languages/
時間限制
如果你在緊迫的期限內工作,Python可以為你節省大量時間。編寫腳本要簡單得多,而且還支持導入許多庫到你的代碼中。
雖然C++功能強大,但編寫和調試需要更多努力,因此它更適合性能優先于開發速度的項目。
未來可擴展性
如果你正在從事一個你預計可能需要擴展到更復雜或資源密集型任務的項目,C++提供了處理這些需求的性能和靈活性。Python雖然對于小型項目來說非常出色,但在高度性能驅動的場景中可能難以擴展。
到目前為止,我相信你已經決定了要走哪條路。然而,除非你計劃開發下一個AAA級游戲,否則我仍然推薦Python。你可以查看我們的《樹莓派上的Python大師》電子書,其中你將逐步學習基礎知識,而無需浪費時間理解無用的概念。
https://raspberrytips.com/school/master-python/
最后,對于簡單的系統腳本,你應該看看Bash。查看我們的《樹莓派上的Bash與Python:何時使用哪種語言》指南。
https://raspberrytips.com/bash-vs-python-raspberry-pi/
原文鏈接:
https://raspberrytips.com/c-vs-python-raspberry-pi/
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