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Hauptunterschiede zwischen Python und MicroPython erklärt

06 Nov 2024 0 Kommentare

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,
und maßgeschneiderte Bibliotheken für

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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