【51CTO.com快譯】長(zhǎng)久以來(lái)，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(yǔ)言選項(xiàng)。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。

[[170909]]

C/C++屬于編譯語(yǔ)言，而Python則屬于解釋語(yǔ)言。C語(yǔ)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(guò)數(shù)十年的磨礪，如今Python已經(jīng)成為***人氣的開源編程語(yǔ)言之一。

Python闡述

Python在美國(guó)各***計(jì)算機(jī)科學(xué)部門中擁有***人氣。根據(jù)Barr集團(tuán)發(fā)布的調(diào)查結(jié)果，十大計(jì)算機(jī)科學(xué)部門中有八個(gè)在利用Python教授編碼技能。這里拋開優(yōu)劣不談，事實(shí)證明應(yīng)屆畢業(yè)生對(duì)于Python的理解要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)C/C++。

多數(shù)開發(fā)愛(ài)好者都具備一定程度的Python經(jīng)驗(yàn)，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(tuán)在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)95%的嵌入式系統(tǒng)使用C/C++語(yǔ)言。雖然這樣的狀況對(duì)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(huì)在未來(lái)一步步超越C/C++。

Python在嵌入式計(jì)算領(lǐng)域的發(fā)展速度很快。雖然目前非C/C++語(yǔ)言在嵌入式系統(tǒng)中的代碼占比僅為5%，但Python無(wú)疑將在未來(lái)幾年內(nèi)快速蠶食C/C++的份額。無(wú)人機(jī)、機(jī)器人或者其它包含Arduino與Raspberry Pi的項(xiàng)目正吸引到眾多擁有Python技能背景的愛(ài)好者，而這一趨勢(shì)也必然會(huì)給嵌入式編程帶來(lái)深刻影響。

相較于C/C++編寫緩慢、易出錯(cuò)且難以直接閱讀的問(wèn)題，Python則一直以易于編寫、低錯(cuò)誤率及可讀性著稱。事實(shí)上，Python的復(fù)用能力要遠(yuǎn)高于C/C++，而這一優(yōu)勢(shì)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(fù)雜。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其它高度介入流程，Python取代了簡(jiǎn)單的控制循環(huán)并以此作為立足根基。另外，Python庫(kù)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(yùn)行速度更快的代碼。然而，運(yùn)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(shuō)是各擅勝場(chǎng)。

改進(jìn)Python速度表現(xiàn)

我們目前可以選擇多種方法提升Python代碼運(yùn)行速度。除了Theano庫(kù)，另有Cython等Python優(yōu)化擴(kuò)展可供使用，其基本上相當(dāng)于利用Python的靜態(tài)類型與關(guān)鍵字以提高數(shù)學(xué)運(yùn)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(shì)。

準(zhǔn)時(shí)制（簡(jiǎn)稱JIT）編譯器則是另一種提升Python運(yùn)行時(shí)速度的好方案。這些編譯器能夠與Python解釋器并行運(yùn)作以生成匯編指令代碼，進(jìn)而達(dá)到更快的執(zhí)行速度。雖然對(duì)于軟件而言，針對(duì)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(jì)與實(shí)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(xiàng)。通過(guò)Python進(jìn)行消息收發(fā)能夠幫助用戶輕松完成自動(dòng)化測(cè)試。Python腳本亦可讓系統(tǒng)處于不同狀態(tài)、設(shè)置配置并測(cè)試全部實(shí)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(dāng)下在考量Python與C/C++間的優(yōu)劣時(shí)，大家實(shí)際上面對(duì)的是這樣一個(gè)選擇：開發(fā)速度還是運(yùn)行時(shí)速度。不過(guò)未來(lái)，這一難題恐怕并不需要由Python開發(fā)者來(lái)?yè)?dān)心，而是將由嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)——畢竟Python的普及趨勢(shì)早已不可阻擋。

原文標(biāo)題：Python vs. C/C++ in embedded systems

原文作者：Tom Radcliffe

【51CTO譯稿，合作站點(diǎn)轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明原文譯者和出處為51CTO.com】