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長久以來，C/C++一直編譯著嵌入式系統(tǒng)編程領(lǐng)域，但二者亦擁有自己的缺陷。相比之下，Python則成為嵌入式系統(tǒng)中的另一大***語言選項。在今天的文章中，我們將共同探討雙方的優(yōu)劣與Python在嵌入式編程領(lǐng)域的定位。
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C/C++屬于編譯語言，而Python則屬于解釋語言。C語言最初誕生于1969年，C++則出現(xiàn)在1983年，相比之下1989年才開發(fā)完成的Python顯然更為年輕。經(jīng)過數(shù)十年的磨礪，如今Python已經(jīng)成為***人氣的開源編程語言之一。
Python闡述
Python在美國各***計算機科學部門中擁有***人氣。根據(jù)Barr集團發(fā)布的調(diào)查結(jié)果，十大計算機科學部門中有八個在利用Python教授編碼技能。這里拋開優(yōu)劣不談，事實證明應(yīng)屆畢業(yè)生對于Python的理解要遠遠超過C/C++。
多數(shù)開發(fā)愛好者都具備一定程度的Python經(jīng)驗，且其Python水平往往要高于C/C++。然而在嵌入式領(lǐng)域，情況則正好相反——Barr集團在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)95%的嵌入式系統(tǒng)使用C/C++語言。雖然這樣的狀況對Python非常不利，但其易于上手的特性加上更為廣泛的從業(yè)者規(guī)模，相信其會在未來一步步超越C/C++。
Python在嵌入式計算領(lǐng)域的發(fā)展速度很快。雖然目前非C/C++語言在嵌入式系統(tǒng)中的代碼占比僅為5%，但Python無疑將在未來幾年內(nèi)快速蠶食C/C++的份額。無人機、機器人或者其它包含Arduino與Raspberry Pi的項目正吸引到眾多擁有Python技能背景的愛好者，而這一趨勢也必然會給嵌入式編程帶來深刻影響。
相較于C/C++編寫緩慢、易出錯且難以直接閱讀的問題，Python則一直以易于編寫、低錯誤率及可讀性著稱。事實上，Python的復用能力要遠高于C/C++，而這一優(yōu)勢將在目前的敏捷開發(fā)環(huán)境中起到?jīng)Q定性作用。
嵌入式算法本身正變得愈發(fā)復雜。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其它高度介入流程，Python取代了簡單的控制循環(huán)并以此作為立足根基。另外，Python庫性能表現(xiàn)更出色且更具人類友好性，因而能夠顯著提升程序員的生產(chǎn)效率。
C/C++闡述
C/C++的特性非常明確：旨在構(gòu)建緊湊且運行速度更快的代碼。然而，運行速度只是開發(fā)工作中需要考慮的因素之一。雖然Python的執(zhí)行效率不及C/C++，但其開發(fā)效率卻更高，因此二者只能說是各擅勝場。
改進Python速度表現(xiàn)
我們目前可以選擇多種方法提升Python代碼運行速度。除了Theano庫，另有Cython等Python優(yōu)化擴展可供使用，其基本上相當于利用Python的靜態(tài)類型與關(guān)鍵字以提高數(shù)學運算速度。由于Cython本身為靜態(tài)類型，因此大家可以將其編譯為C/C++并享受與后者一致的速度優(yōu)勢。
準時制（簡稱JIT）編譯器則是另一種提升Python運行時速度的好方案。這些編譯器能夠與Python解釋器并行運作以生成匯編指令代碼，進而達到更快的執(zhí)行速度。雖然對于軟件而言，針對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的優(yōu)化才是提升性能的核心法寶，但其設(shè)計與實現(xiàn)難度太高，因此上述工具相信能夠幫助大家更為輕松地完成提速。
利用Python與嵌入式系統(tǒng)通信
Python可能是目前最為出色的用戶與嵌入式系統(tǒng)間通信中間件選項。通過Python進行消息收發(fā)能夠幫助用戶輕松完成自動化測試。Python腳本亦可讓系統(tǒng)處于不同狀態(tài)、設(shè)置配置并測試全部實際用例。Python還可用于接收嵌入式系統(tǒng)數(shù)據(jù)以備日后分析。再有，程序員亦可利用Python開發(fā)參數(shù)及其它方法，用于執(zhí)行此類數(shù)據(jù)的分析任務(wù)。
當下在考量Python與C/C++間的優(yōu)劣時，大家實際上面對的是這樣一個選擇：開發(fā)速度還是運行時速度。不過未來，這一難題恐怕并不需要由Python開發(fā)者來擔心，而是將由嵌入式系統(tǒng)設(shè)計師負責——畢竟Python的普及趨勢早已不可阻擋。
原文作者：Tom Radcliffe
網(wǎng)站題目：嵌入式系統(tǒng)中，Python與C/C++哪方更為適用？
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