Hauptunterschiede zwischen Python und MicroPython erklärt
Python ist derzeit die beliebteste Programmiersprache und steht durchweg an der Spitze der Beliebtheitslisten für Sprachen . Seine Benutzerfreundlichkeit, seine leistungsstarken Funktionen und sein robustes objektorientierte Funktionen haben eine große Community von Entwicklern angezogen.
Andererseits stoßen wir häufig auf MicroPython, wenn wir uns mit der Mikrocontroller-Entwicklung befassen. MicroPython ist im Wesentlichen Python, das auf die Ausführung auf Mikrocontrollern wie Arduino und ESP32 zugeschnitten ist. Das Hauptziel von MicroPython wurde mit Blick auf Open-Source-Hardware entwickelt und soll es Python-Entwicklern ermöglichen, Hardwareprojekte schnell und effizient abzuschließen, ohne tief navigieren zu müssen -Level-Hardwarearchitekturen oder komplexe Programmiersprachen.
Was ist Python
Python ist eine High-Level-Programmiersprache, die sich von Low-Level-Sprachen wie C/C++ unterscheidet. Obwohl diese Sprachen reich an Funktionen sind, mangelt es ihnen oft an Lesbarkeit. Python wurde Anfang der 1990er Jahre entwickelt und ist sowohl einfach als auch gut lesbar und bietet dennoch leistungsstarke Funktionalität. Wie die meisten modernen Programmiersprachen enthält Python objektorientierte Funktionen.
Eine der größten Stärken von Python ist seine plattformübergreifende Kompatibilität. Entwickler können Programme erstellen, die auf einer Vielzahl von Betriebssystemen funktionieren. Im Gegensatz dazu erfordert die plattformübergreifende Entwicklung in C++ das Schreiben separater Makefiles für jede Plattform oder die Verwendung von Tools wie CMake Kompilieren Sie Code für mehrere Umgebungen.
Was ist MicroPython
MicroPython ist eine optimierte und effiziente Möglichkeit, die Programmiersprache Python 3 in eingebetteten Systemen zu verwenden. Obwohl Python plattformübergreifend ist, kann es auf vielen Mikrocontrollern, die im Embedded-Bereich verwendet werden, nicht direkt ausgeführt werden.
MicroPython wurde im Rahmen einer erfolgreichen Kickstarter-Kampagne im Jahr 2013 gestartet und wurde speziell für die Ausführung auf Mikrocontrollern und anderen eingeschränkten Umgebungen wie ESP32, entwickelt Arduino und STM32. Es bietet eine schlanke Laufzeitumgebung mit einem Interpreter und wichtigen Standardbibliotheken, die es Entwicklern ermöglicht, eingebettete Anwendungen mit der Python-Sprache zu erstellen.
Unterschiede
Merkmale | Python | MicroPython |
Zweck |
Allgemeine Zwecke Programmiersprache |
Leichtgewichtige Python Implementierung für Mikrocontroller |
Zielhardware |
Läuft auf PCs, Servern, und andere Allzweck Geräte |
Läuft auf Mikrocontrollern (z.B. ESP32, Raspberry (Pi Pico, STM32) |
InterpreIter | Voll ausgestattet CPython-Interpreter |
Optimiert, minimal Interpreter für eingeschränkte Geräte |
Standardbibliotheken | Umfangreicher Standard Bibliotheken und Module |
Kleinere Teilmenge von Python Standardbibliotheken |
Dateisystem Unterstützung |
Vollständiger Dateisystemzugriff (lokale Festplatte, Netzwerk) |
Eingeschränkter Dateisystemzugriff (normalerweise Flash-Speicher) |
Ausführungsgeschwindigkeit | Schnellere Ausführung auf Allzweck-Hardware |
Langsamer aufgrund von Ressourcen Einschränkungen bei Mikrocontrollern |
Speichernutzung | Höherer Speicherverbrauch (abhängig von der Plattform) |
Extrem wenig Speicher Stellfläche (ausgelegt für begrenzter RAM/ROM) |
Hardwarezugriff | Kann mit externen Geräten verbunden werden Hardware über Bibliotheken wie GPIO, seriell, I2C usw. |
Direkte Hardwaresteuerung über Maschinenmodul und Andere |
Parallelität | Unterstützt Multithreading und Multiprocessing |
Eingeschränkte Parallelität, oft mit Interrupts oder kooperatives Multitasking |
Fehlerbehandlung | Vollständige Ausnahmebehandlung und Debugging-Tools |
Begrenzte Debugging-Tools, weniger Ausnahmetypen |
Entwicklung Umfeld |
Umfangreiche Entwicklungstools (IDEs, Debugger, Profiler usw.) |
Funktioniert normalerweise mit einfacheren IDEs (z. B. Thonny, uPyCraft) und REPL |
Gemeinschaft & Ökosystem |
Große Gemeinschaft, reichlich Ressourcen und Bibliotheken |
Kleinere, aber wachsende Gemeinschaft, eingebettete Systeme |
Einsatz | Geeignet für Desktop Anwendungen, Webentwicklung und mehr |
Vorwiegend für eingebettete Systeme, IoT-Geräte und Hardware-Projekte |
Python
Python verfügt über eine unkomplizierte, leicht lesbare Syntax. Durch die Verwendung von Einrückungen zum Definieren von Codeblöcken anstelle zahlreicher Klammern und Semikolons wird die Lesbarkeit des Codes verbessert. Python eignet sich gut für die objektorientierte Programmierung und bietet Funktionen wie Klassen, Vererbung und Polymorphismus. Darüber hinaus unterstützt Python funktionale Programmierung mit Tools wie Lambda-Funktionen, Funktionen höherer Ordnung und Abschlüsse.
Python verfügt außerdem über eine umfangreiche Standardbibliothek sowie umfangreiche Bibliotheken von Drittanbietern, die ein breites Spektrum an Anwendungen abdecken, von der Dateiverarbeitung bis hin zu Netzwerkprogrammierung bis hin zum Datenbankzugriff.
Vorteile und Nachteile
Python
Vorteile:
- Einfache und klare Syntax, die das Lesen und Warten erleichtert
- Umfangreiche Standard- und Drittanbieter-Bibliotheken, die verschiedene Entwicklungsanforderungen unterstützen
- Einfach zu erlernen und für Anfänger und nicht professionelle Programmierer zugänglich
- Plattformübergreifende Kompatibilität ermöglicht die Ausführung von Code unter Windows, Linux und macOS mit minimalen Änderungen
Nachteile:
- Unterstützt keine Mikrocontroller, wodurch es weniger für eingebettete Szenarien geeignet ist
- Langsamer als Sprachen niedrigerer Ebenen, verbraucht mehr Ressourcen, was die Verwendung in eingebetteten Systemen mit Ressourcenbeschränkungen einschränkt
MicroPython
Vorteile:
- Einfach zu bedienen und hoch effizient, ideal für eingebettete Systeme mit begrenzten Ressourcen
- Einfach zu erlernen für Entwickler, die bereits mit Python vertraut sind, und ermöglicht eine schnellere Projektbereitstellung auf Mikrocontrollern, ohne dass detaillierte Kenntnisse über jedes Gerät erforderlich sind
- Unterstützt durch eine Vielzahl von Standard- und Drittanbieter-Bibliotheken, die gängige eingebettete Szenarios abdecken
Nachteile:
- Einige bestimmte Python-Bibliotheken werden nicht unterstützt, was bestimmte Aufgaben schwieriger machen kann
- Erfordert manuelle Speicherverwaltung
Anwendungsbeispiele:
MicroPython eignet sich hervorragend für eingebettete Systeme und Mikrocontroller wie IoT-Geräte und Sensoren . Es bietet eine schlanke Laufzeitumgebung, die es Entwicklern ermöglicht, Python zum Erstellen eingebetteter Anwendungen zu verwenden. Aufgrund seiner Effizienz und Benutzerfreundlichkeit ist MicroPython für viele Einsteiger und Entwickler eingebetteter Systeme zur ersten Wahl geworden.
Zusammenfassung
MicroPython und Python bieten jeweils einzigartige Vorteile und sind auf unterschiedliche Entwicklungsszenarien zugeschnitten. MicroPython ist ideal für ressourcenbeschränkte eingebettete Systeme und IoT-Geräte. Mit einer einfachen Programmierschnittstelle und einer umfangreichen Standardbibliothek ermöglicht es Entwicklern, mit Python schnell Prototypen zu erstellen und eingebettete Systeme zu debuggen. Dies macht es zu einer beliebten Sprache für eingebettete Anwendungen.
Andererseits wird Python häufig in Bereichen wie Webentwicklung, wissenschaftlichem Rechnen, Datenanalyse und KI verwendet >. Es verfügt über ein riesiges Ökosystem und eine umfangreiche Dokumentation, was Entwicklern großen Komfort bietet. Obwohl die Ausführungsgeschwindigkeit von Python langsamer und sein Ressourcenverbrauch höher ist, sind diese Leistungsunterschiede in vielen Anwendungen normalerweise akzeptabel. Mit fortschreitender Technologie wird sich Python wahrscheinlich sowohl hinsichtlich der Leistung als auch der Ressourceneffizienz verbessern.
Da die Beliebtheit des Internets der Dinge und eingebetteter Systeme weiter zunimmt, können wir mit einer weiteren Verbreitung von MicroPython rechnen. Unterdessen wird Python in verschiedenen Bereichen weiterhin erhebliche Vorteile bieten und die Effizienz für Entwickler steigern. Egal, ob Sie Anfänger oder erfahrener Entwickler sind, Sie können die Programmiersprache wählen, die Ihren Projektanforderungen am besten entspricht.
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