Spiegazione delle differenze chiave tra Python e MicroPython
Python è attualmente il linguaggio di programmazione più popolare e si colloca costantemente in cima agli elenchi di popolarità dei linguaggi . La sua facilità d'uso, le funzioni potenti e la solida capacità orientate agli oggetti hanno attratto una vasta comunità di sviluppatori.
D'altra parte, incontriamo spesso MicroPython quando esploriamo lo sviluppo di microcontrollori. MicroPython è essenzialmente Python fatto su misura per funzionare su microcontrollori come Arduino e ESP32. Sviluppato pensando all'hardware open source, l'obiettivo principale di MicroPython è consentire agli sviluppatori Python di completare progetti hardware in modo rapido ed efficiente senza dover navigare a basso livello architetture hardware di primo livello o linguaggi di programmazione complessi.
Che cosa è Python
Python è un linguaggio di programmazione di alto livello, distinto dai linguaggi di basso livello come C/C++. Sebbene questi linguaggi siano ricchi di funzionalità, spesso mancano di leggibilità. Python, creato all'inizio degli anni '90, è semplice e altamente leggibile, ma offre funzionalità potenti. Come la maggior parte dei linguaggi di programmazione moderni, Python include funzionalità orientate agli oggetti.
Uno dei maggiori punti di forza di Python è la sua compatibilità multipiattaforma. Gli sviluppatori possono creare programmi che funzionano su un'ampia gamma di sistemi operativi. Al contrario, lo sviluppo multipiattaforma in C++ richiede la scrittura di Makefile separati per ciascuna piattaforma o l'utilizzo di strumenti come CMake per compilare codice per più ambienti.
Che cosa è MicroPython
MicroPython è un modo semplice ed efficiente per utilizzare il linguaggio di programmazione Python 3 in sistemi integrati. Sebbene Python sia multipiattaforma, non può essere eseguito direttamente su molti microcontrollori utilizzati nel campo embedded.
Lanciato attraverso una campagna Kickstarter di successo nel 2013, MicroPython è stato specificamente progettato per funzionare su microcontrollori e altri ambienti limitati, come ESP32, Arduino e STM32. Fornisce un ambiente runtime leggero con un interprete e librerie standard essenziali, consentendo agli sviluppatori di creare applicazioni integrate utilizzando il linguaggio Python.
Differenze
| Caratteristiche | Pitone | MicroPython |
| Scopo |
Di uso generale linguaggio di programmazione |
Python leggero implementazione per microcontrollori |
| Hardware di destinazione |
Funziona su PC, server, e altri di uso generale dispositivi |
Funziona su microcontrollori (ad esempio, ESP32, Raspberry Pi Pico, STM32) |
| interprete | Completamente funzionale Interprete CPython |
Ottimizzato, minimo interprete per dispositivi vincolati |
| Librerie standard | Standard esteso librerie e moduli |
Sottoinsieme più piccolo di Python librerie standard |
|
Sistema di file Supporto |
Accesso completo al file system (disco locale, rete) |
Accesso limitato al file system (tipicamente memoria flash) |
| Velocità di esecuzione | Esecuzione più rapida su hardware per uso generale |
Più lento a causa delle risorse limitazioni sui microcontrollori |
| Utilizzo della memoria | Maggiore consumo di memoria (a seconda della piattaforma) |
Memoria estremamente bassa impronta (progettata per RAM/ROM limitata) |
| Accesso all'hardware | Può interfacciarsi con dispositivi esterni hardware tramite librerie come GPIO, seriale, I2C, ecc. |
Controllo hardware diretto tramite modulo macchina e altri |
| Concorrenza | Supporta il multithreading e multielaborazione |
Concorrenza limitata, spesso utilizzando interruzioni o multitasking cooperativo |
| Gestione degli errori | Gestione completa delle eccezioni e strumenti di debug |
Strumenti di debug limitati, meno tipi di eccezione |
|
Sviluppo Ambiente |
Strumenti di sviluppo avanzati (IDE, debugger, profiler, ecc.) |
Di solito funziona con i più semplici IDE (ad esempio, Thonny, uPyCraft) e REPL |
|
Comunità e Ecosistema |
Comunità numerosa, abbondante risorse e biblioteche |
Comunità più piccola ma in crescita, sistemi incorporati |
| Distribuzione | Adatto per desktop applicazioni, sviluppo web e altro ancora |
Principalmente per incorporato sistemi, dispositivi IoT e progetti hardware |
Pitone
Python presenta una sintassi semplice e di facile lettura. Utilizzando il rientro per definire i blocchi di codice invece di numerose parentesi e punti e virgola, migliora la leggibilità del codice. Python è particolarmente adatto per la programmazione orientata agli oggetti, offrendo funzionalità come classi, ereditarietà e polimorfismo. Inoltre, Python supporta la programmazione funzionale con strumenti come funzioni lambda, funzioni di ordine superiore e chiusure.
Python vanta anche una ricca libreria standard insieme ad estese librerie di terze parti che abbracciano un'ampia gamma di applicazioni, dall'elaborazione di file e programmazione di rete all'accesso al database.
Vantaggi e svantaggi
Pitone
Vantaggi:
- Sintassi semplice e chiara, che ne facilita la lettura e la manutenzione
- Ampie librerie standard e di terze parti che supportano varie esigenze di sviluppo
- Facile da imparare e accessibile a principianti e programmatori non professionisti
- La compatibilità multipiattaforma consente l'esecuzione del codice su Windows, Linux e macOS con modifiche minime
Svantaggi:
- Non supporta microcontrollori, il che lo rende meno adatto a scenari incorporati
- Più lento dei linguaggi di livello inferiore, consuma più risorse, il che ne limita l'uso in sistemi integrati con vincoli di risorse
MicroPython
Vantaggi:
- Facile da usare e altamente efficiente, ideale per sistemi embedded con risorse limitate
- Semplice da imparare per gli sviluppatori che hanno già familiarità con Python, consentendo un'implementazione più rapida del progetto su microcontrollori senza la necessità di una conoscenza approfondita di ciascun dispositivo
- Supportato da una varietà di librerie standard e di terze parti, che coprono scenari incorporati comuni
Svantaggi:
- Alcune librerie Python specifiche non sono supportate, il che può rendere alcune attività più impegnative
- Richiede la gestione manuale della memoria
Esempi di utilizzo:
MicroPython è eccellente per sistemi embedded e microcontrollori, come dispositivi IoT e sensori . Fornisce un ambiente runtime leggero, consentendo agli sviluppatori di utilizzare Python per creare applicazioni integrate. Grazie alla sua efficienza e facilità d'uso, MicroPython è diventata la scelta migliore per molti principianti e sviluppatori di sistemi integrati.
Riepilogo
MicroPython e Python offrono ciascuno vantaggi unici, adatti a diversi scenari di sviluppo. MicroPython è ideale per sistemi embedded con risorse limitate e dispositivi IoT. Con una semplice interfaccia di programmazione e una ricca libreria standard, consente agli sviluppatori di prototipare ed eseguire rapidamente il debug di sistemi incorporati utilizzando Python. Ciò lo rende un linguaggio popolare per le applicazioni integrate.
D'altra parte, Python è ampiamente utilizzato in campi come lo sviluppo web, il calcolo scientifico, l'analisi dei dati e l'AI. >. Vanta un vasto ecosistema e un'ampia documentazione, offrendo agli sviluppatori grande comodità. Sebbene la velocità di esecuzione di Python sia più lenta e il suo consumo di risorse sia maggiore, queste differenze di prestazioni sono generalmente accettabili in molte applicazioni. Con l'avanzare della tecnologia, è probabile che Python migliori sia in termini di prestazioni che di efficienza delle risorse.
Poiché la popolarità dell'Internet delle cose e dei sistemi integrati continua a crescere, possiamo aspettarci un'adozione più diffusa di MicroPython. Nel frattempo, Python continuerà a offrire vantaggi significativi in vari ambiti, migliorando l’efficienza per gli sviluppatori. Che tu sia un principiante o uno sviluppatore esperto, puoi scegliere il linguaggio di programmazione più adatto alle esigenze del tuo progetto.
