C++ 与 Python：树莓派上哪种语言更优？

Python是树莓派上的首选编程语言，我们的大部分教程都使用它。然而，C++在物联网项目中同样广受欢迎且功能强大。那么，在树莓派项目中选择哪种语言更合适呢？

Python因其简洁性、丰富的库和资源而被广泛应用于树莓派项目中。然而，C++在性能要求极高的应用和底层硬件控制方面表现出色。两者之间的选择取决于项目需求和对编程的熟悉程度。

嗯，这就是简短的答案，但读完后你可能还是觉得不够深入。因此，我会更详细地解释一切，帮助你为项目选择合适的语言。让我们开始吧！

C++与Python的主要区别

如果你与科技界人士交谈，很可能听过这样的对话：“哪种编程语言最适合……”或“哪种操作系统最好？”大多数时候，你往往会选择自己熟悉或感兴趣的那个选项。

但在本文中，我不希望出现这种情况。如果你不精通这两种语言（C++或Python）中的任何一种，可以阅读本文以了解其优势。你可能会发现它对未来的项目很有用。

我将使用以下几个因素来帮助你选择C++和Python哪种语言更适合你的树莓派之旅或即将开展的项目。

设置与兼容性

树莓派主要运行Linux系统。如果你之前使用过任何Linux系统，一定会发现它们大多预装了各种开发工具，包括Python、C++、Ruby等。

然而，树莓派的主要操作系统——官方树莓派OS（基于Debian的发行版）——将Python置于优先地位。

Python被设置为默认编程语言，且同时包含Python 2和3。让我们来看看树莓派OS的编程部分。

在上图中，我标注了三个集成开发环境（IDE）。有趣的是，它们都支持Python，其中两个专为Python编程设计：Mu和Thonny。

另一方面，C++需要进行一些额外的设置，包括安装G++编译器和配置环境。因此，如果你想轻松上手树莓派，Python将是你的得力助手。

小贴士：如果你计划开展不同的树莓派项目，设置过程不应成为选择C++和Python的主要因素。你可以通过阅读我们的C++入门文章轻松设置C++编译器。

易用性

树莓派的设计高度重视教育、原型制作和易用性。事实上，树莓派基金会在其网站上的使命是“通过计算让所有年轻人充分发挥潜力”。

现在，我们面临一个主要问题——C++比Python更难吗？答案是肯定的。让我们来看看原因。

? 语法与可读性：

Python的语法类似英语。代码简洁、清晰，易于阅读和编写。它还使用缩进来表示代码块，而不是使用花括号。而C++的语法更为复杂，规则严格，需要分号、花括号和类型声明。

为了更好地理解这一点，让我们看看这两种编程语言中添加两个数字的代码示例。

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更为宽容，你无需编写大量样板代码。

? 内存管理：

使用Python时，你无需担心内存管理。内存由解释器通过垃圾回收自动管理。但在C++中，你必须手动管理内存，这可能很棘手，如果处理不当，可能会导致内存泄漏等问题。

? 学习曲线：

作为使用过多种编程语言（包括C、C++、Java、JavaScript、Python和Rust）的人，我可以自信地说，学习Python比学习我提到的任何语言都要容易。

如果你今天开始学习Python，一周后你会惊讶于自己能完成多少任务。而C++的学习曲线要陡峭得多，需要更深入地理解指针和内存等底层概念。

预装工具和库

仔细查看官方树莓派OS，你会发现它预装了丰富的Python工具和库，例如：

? Thonny：一款对初学者友好的Python代码编辑器，预装在树莓派OS上。

? PIP（Python包安装器）：用于安装Python库和依赖项的包管理器。

? Gpiozero和RPi.GPIO等用于GPIO（通用输入/输出）编程的库，这对于树莓派硬件项目至关重要。

除了预装的库和工具外，GitHub和其他网站上还有许多为特定任务开发的Python库。无论你是在处理传感器、摄像头、机器学习等，总会有一个Python库可用。

C++的情况则有所不同。树莓派OS并未专门为树莓派硬件预装C++工具或库。

虽然网上有第三方C++库可用，但它们往往更为专业化，而且根据我的经验，许多库的设置需要更多努力。Download now

性能

这是C++大显身手的领域。如果你的项目涉及大量计算、实时处理或底层硬件控制，C++无疑是赢家。

它更快、更高效，非常适合性能要求极高的任务。Python很棒，但在需要强大性能时，它无法与C++相提并论。

小贴士：这里我不仅仅是在谈论树莓派项目。即使在桌面应用程序开发或游戏开发中，C++也因其卓越的性能而广为人知。

开发速度

开发应用程序的速度取决于你对某种编程语言的熟悉程度。在本节中，我将假设你已经接触过这两种语言，现在只是在寻找一种可用于项目的语言。

如果你正在寻找一种可以快速开发项目的语言，那么Python是你的首选。正如我之前所说，它的简洁性使你能够快速编写和测试代码，这对于尝试新想法非常有用。此外，你可以在代码的各个部分使用许多可用的库，而无需从头开始编写所有内容。

另一方面，C++需要更多时间和精力来编写和调试。因此，除非你需要性能提升，否则Python将帮助你更快地完成任务。

如何为你的项目选择Python或C++

在上一节中，我们了解了每种编程语言的优势。现在假设你可以在项目中选择这两种语言，那么你将如何决定使用哪种语言呢？让我们来看看你可以考虑的几个因素。

项目的复杂性和性能需求

如果你正在处理一个需要大量计算、实时处理或底层硬件控制的项目，那么C++更适合你。因为C++是一种编译型编程语言，它提供了对内存管理和硬件资源的更多控制。

另一方面，Python是一种解释型语言。这意味着它首先由解释器在运行时逐行执行，这引入了开销，使Python比C++等编译型语言慢。然而，它非常适合对性能要求不高的简单应用程序。

为了更好地理解，请阅读这篇关于解释型与编译型编程语言的文章。

https://www.freecodecamp.org/news/compiled-versus-interpreted-languages/

时间限制

如果你在紧迫的期限内工作，Python可以为你节省大量时间。编写脚本要简单得多，而且还支持导入许多库到你的代码中。

虽然C++功能强大，但编写和调试需要更多努力，因此它更适合性能优先于开发速度的项目。

未来可扩展性

如果你正在从事一个你预计可能需要扩展到更复杂或资源密集型任务的项目，C++提供了处理这些需求的性能和灵活性。Python虽然对于小型项目来说非常出色，但在高度性能驱动的场景中可能难以扩展。

到目前为止，我相信你已经决定了要走哪条路。然而，除非你计划开发下一个AAA级游戏，否则我仍然推荐Python。你可以查看我们的《树莓派上的Python大师》电子书，其中你将逐步学习基础知识，而无需浪费时间理解无用的概念。

https://raspberrytips.com/school/master-python/

最后，对于简单的系统脚本，你应该看看Bash。查看我们的《树莓派上的Bash与Python：何时使用哪种语言》指南。

https://raspberrytips.com/bash-vs-python-raspberry-pi/

原文链接：

https://raspberrytips.com/c-vs-python-raspberry-pi/