De beste programmeringsspråkene å bruke med Raspberry Pi

Raspberry Pi-serien med enkeltbordsdatamaskiner bygger bro mellom fysisk og digital databehandling. Det er best definert som en krysning mellom en Arduino mikrokontroller og en personlig datamaskin, og tilbyr muligheten til å kontrollere elektroniske kretser og også kjøre et fullt operativsystem.

Å velge riktig programmeringsspråk er imidlertid avgjørende for å realisere Raspberry Pis fulle potensial. Vi vil gå over de mest populære språkene for Raspberry Pi og undersøke de unike fordelene til hvert språk for å hjelpe deg med å bestemme hvilket du skal velge.

1. Python

Pythons popularitet blant Raspberry Pi-brukere stammer fra språkets kombinasjon av brukervennlighet, lesbarhet og fleksibilitet. Python kommer forhåndsinstallert på Raspberry Pi-modeller (sammen med Thonny IDE) og er språket de fleste brukere som standard bruker når de programmerer en Raspberry Pi.

Den er flott for prosjekter som involverer sensorer, aktuatorer og andre elektroniske komponenter siden den tilbyr rike grensesnittbiblioteker. De fleste Raspberry Pi-HAT-er og tilleggstavler du kjøper vil ofte inkludere skript skrevet i Python, og det samme vil de fleste opplæringsprogrammer.

Det er også to populære gafler av Python-språket for mikrokontrollerkort som Raspberry Pi Pico: CircuitPython og MicroPython. CircuitPython er en mer fullverdig versjon av MicroPython med flere biblioteker og drivere. MicroPython ble designet for å gi det minste minimum for å kjøre programmer på mikrokontrollerkort; dermed vil koden kompilere litt raskere og bruke mindre minne enn CircuitPython. Sjekk ut det beste språket for mikrokontrollere.

Hvis du akkurat har begynt med Python, kan du finne mange nyttige opplæringsprogrammer og kurs for nykommere på nettsteder som Kodeakademiet og Coursera, så vel som i det offisielle Python dokumentasjon og bøker som "Automate the Boring Stuff with Python" av Al Sweigart.

2. Ripe

Scratch er et visuelt programmeringsspråk utviklet av MIT for små barn som ønsker å lære å kode. Den lar deg skrive programmer og lage prosjekter ved hjelp av et enkelt, intuitivt blokkbasert grensesnitt.

Dra-og-slipp-kodeblokkene er det som gjør Scratch så spesiell, siden de gjør programmering til en lek for nybegynnere uten alt bryet med konvensjonell koding. Disse kodeblokkene kan kombineres for å utføre handlinger med tekst, bilder, lyd og fysiske elektroniske komponenter.

Den blokkbaserte programmeringsstilen kan gjøre det enkelt å avvise Scratch som et verktøy utelukkende for nybegynnere, men det er et utrolig kraftig og fleksibelt språk som kan brukes av alle programmerere nivåer.

Det er imidlertid viktig å merke seg at Scratch ikke støtter på langt nær så mange biblioteker som Python gjør, og redigering av tekst er raskere enn å dra og slippe blokker. Det gir et flott introduksjonsspråk, og ferdighetene lært fra programmering Scratch vil definitivt komme godt med for andre språk,

Scratch i seg selv gir tilgang til et vell av interaktive prosjekter, komplett med detaljerte instruksjoner, på den offisielle Scratch nettsted. Raspberry Pi-prosjektets nettsted har også en Introduksjon til Scratch prosjektvei.

3. Java

Java er et objektorientert programmeringsspråk for generell bruk som er designet for å kjøre på enhver plattform som har det nødvendige miljøet. Den eksepsjonelle portabiliteten lar utviklere bygge apper på én enkelt plattform og enkelt distribuere dem til flere systemer. Hvis du skriver kode på en Raspberry Pi for å kjøre på andre plattformer, bør Java være et av de beste valgene dine.

Det gir to hovedbiblioteker for tilgang til og kontroll av GPIO-pinnene på Raspberry Pi: Pi4J-biblioteket og Device I/O-biblioteket. Selv om de ikke er like funksjonsrike som Pythons biblioteker, bør de fungere godt nok for de fleste prosjekter.

Som Python, Scratch og C/C++, leveres Java forhåndsinstallert med Raspberry Pi OS. Du kan enten bruke BlueJ IDE som også følger med operativsystemet eller installere Microsoft VS Code for avansert funksjonalitet. Oppdag beste IDE-er for Raspberry Pi som du bør sjekke ut.

Java-kode kjører mye raskere enn Python-kode, på grunn av at det er et kompilert språk mens Python tolkes. Mens Java mangler lavnivå maskinvaretilgang til C/C++, er det mye enklere å bruke for de fleste.

Det er flere utmerkede bøker om Java-programmering, for eksempel "Head First Java" av Kathy Sierra og "On Java 8" av Bruce Eckel. De Oracle Java-dokumentasjon og Java Programmering massivt åpent nettkurs fra Universitetet i Helsingfors anbefales også sterkt for nybegynnere.

4. C/C++

Blant de forskjellige programmeringsspråkene du kan bruke med en Raspberry Pi, skiller C og C++ seg ut som de ideelle for de som krever uovertruffen ytelse og perfekt kontroll over maskinvaren. Disse språkene kan ha en mer utfordrende læringskurve enn andre som Python og Scratch, men de potensielle fordelene er enorme.

Siden både C og C++ har direkte tilgang til Raspberry Pis maskinvareressurser, er de de ideelle alternativene for applikasjoner som krever mye maskinvarekraft. Når enhetens CPU og GPU brukes til full kapasitet, blir multimediebragder, oppslukende spilling og programmeringsdyktighet på systemnivå mulig.

C++ i seg selv ligner på C, men ikke helt det samme. Det er best beskrevet som en utvidet versjon av det prosedyremessige C-språket som introduserer ulike objektorienterte programmeringskonsepter som polymorfisme, innkapsling og arv, og flere andre funksjoner skissert i vår guide til kjerneforskjellene mellom C og C++.

Som nevnt tidligere er ikke C og C++ de enkleste programmeringsspråkene å lære. Du kan imidlertid velge en av dem som neste logiske trinn når du har oppnådd rimelige ferdigheter i Python eller Java. Oppdag beste nettsteder for å komme i gang med å lære C++.

5. JavaScript

Uansett hva noen kan fortelle deg, er JavaScript et komplett programmeringsspråk. Mest brukt i webutvikling, kan den finnes i både front-end og back-end av en rekke nettsteder og nettapper.

JavaScript og andre web-skriptspråk som HTML og CSS vil spesielt komme godt med når du bygger et nettgrensesnitt for dine Raspberry Pi IoT-prosjekter og webservere.

Fysisk databehandling med JavaScript krever installasjon av Node.js, kjøretidsmiljøet for utvikling på serversiden. Det er flere biblioteker tilgjengelig for Node.js som lar deg manipulere GPIO-pinnene og andre grensesnitt på Raspberry Pi. De fleste av dem vil være tilstrekkelige for enkle Raspberry Pi-prosjekter. Sjekk også ut hvordan bygg en Twitter-bot for fototvitring med Raspberry Pi og Node.js.

Hvis du har en nettutviklingsbakgrunn, kan JavaScript være det naturlige valget for deg. JavaScript-kode vil kjøre i de fleste nettlesere, så du trenger ikke en IDE for å programmere med den. Alt du trenger er et tekstredigeringsprogram og Chromium-nettleseren som leveres forhåndsinstallert med Raspberry Pi OS.

De Mozilla utviklernettverk (MDN) har en omfattende JavaScript-håndbok og referanser som passer for nykommere og erfarne programmerere. Interaktive opplæringsprogrammer og prosjekter kan finnes på nettsteder som freeCodeCamp og JavaScript.info.

Hvilken bør du velge?

Ditt nåværende erfaringsnivå, prosjektets kompleksitet og hvor lang tid du er villig til å forplikte deg til læring er alle nyttige faktorer å vurdere når du velger et programmeringsspråk som skal brukes med Raspberry Pi.

Hvis du allerede er kjent med et av programmeringsspråkene på listen, vil det være det beste valget for å starte. Du kan deretter forgrene deg til andre språk ettersom prosjektene dine krever det. Når du har en full forståelse av grunnleggende programmeringskonsepter, vil du ha lettere for å plukke opp og skrive programmer på forskjellige språk.

Hvert programmeringsspråk har sine fordeler

Python er et godt valg for både nye og erfarne programmerere på grunn av sin tilgjengelighet og fleksibilitet. For nybegynnere er Scratch det beste alternativet fordi det er både enkelt å bruke og morsomt. Hvis du trenger hastighet og presis kontroll over datamaskinens maskinvare, er C/C++ det beste valget. Java står i midten mellom Python og C/C++ når det gjelder brukervennligheten og ytelsen den tilbyr. JavaScript utvider de dynamiske webutviklingsmulighetene til Raspberry Pi. Det er opp til deg å bestemme hvilket programmeringsspråk som er best for dine Raspberry Pi-prosjekter.