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開始使用 Kotlin/Native

在本教學中,您將學習如何建立 Kotlin/Native 應用程式。選擇最適合您的工具,並使用以下方式建立您的應用程式:

  • IDE。在這裡,您可以從版本控制系統複製專案範本,並在 IntelliJ IDEA 中使用它。

  • Gradle 建置系統。為了更好地理解底層的工作原理,請手動為您的專案建立建置檔案。

  • 命令列工具。您可以使用 Kotlin/Native 編譯器,它是標準 Kotlin 發行版的一部分,並直接在命令列工具中建立應用程式。

    主控台編譯可能看起來簡單直接,但它無法很好地擴展到具有數百個檔案和函式庫的大型專案。對於此類專案,我們建議使用 IDE 或建置系統。

使用 Kotlin/Native,您可以為 不同的目標 進行編譯,包括 Linux、macOS 和 Windows。雖然可以進行跨平台編譯,這意味著使用一個平台來編譯另一個平台,但在本教學中,您將以您正在編譯的同一平台為目標。

備註

如果您使用 Mac 並想要為 macOS 或其他 Apple 目標建立和執行應用程式,您還需要先安裝 Xcode Command Line Tools,啟動它,並接受授權條款。

在 IDE 中

在本節中,您將學習如何使用 IntelliJ IDEA 建立 Kotlin/Native 應用程式。您可以使用 Community Edition 和 Ultimate Edition。

建立專案

  1. 下載並安裝最新版本的 IntelliJ IDEA

  2. 透過在 IntelliJ IDEA 中選擇 File | New | Project from Version Control 並使用以下 URL,來複製 專案範本

    https://github.com/Kotlin/kmp-native-wizard
  3. 開啟 gradle/libs.versions.toml 檔案,這是專案依賴項的版本目錄。要建立 Kotlin/Native 應用程式,您需要 Kotlin Multiplatform Gradle 插件,它的版本與 Kotlin 相同。確保您使用最新的 Kotlin 版本:

    [versions]
    kotlin = "2.1.20"
  4. 按照建議重新載入 Gradle 檔案:

    Load Gradle changes button

有關這些設定的更多資訊,請參閱 Multiplatform Gradle DSL reference

建置並執行應用程式

開啟 src/nativeMain/kotlin/ 目錄中的 Main.kt 檔案:

  • src 目錄包含 Kotlin 原始碼檔案。
  • Main.kt 檔案包含使用 println() 函式列印 "Hello, Kotlin/Native!" 的程式碼。

按下裝訂線中的綠色圖示以執行程式碼:

Run the application

IntelliJ IDEA 使用 Gradle 任務執行程式碼,並在 Run 標籤中輸出結果:

Application output

首次執行後,IDE 會在頂部建立相應的執行配置:

Gradle run configuration
備註

IntelliJ IDEA Ultimate 使用者可以安裝 Native Debugging Support 插件,該插件允許除錯編譯後的原生可執行檔,並自動為匯入的 Kotlin/Native 專案建立執行配置。

您可以 配置 IntelliJ IDEA 以自動建置您的專案:

  1. 前往 Settings | Build, Execution, Deployment | Compiler
  2. Compiler 頁面上,選取 Build project automatically
  3. 應用變更。

現在,當您在類別檔案中進行變更或儲存檔案 (Ctrl + S/Cmd + S) 時,IntelliJ IDEA 會自動執行專案的增量建置。

更新應用程式

讓我們在您的應用程式中新增一個功能,以便它可以計算您姓名中的字母數量:

  1. Main.kt 檔案中,新增程式碼以讀取輸入。使用 readln() 函式讀取輸入值並將其分配給 name 變數:

    fun main() {
    // Read the input value.
    println("Hello, enter your name:")
    val name = readln()
    }
  2. 要使用 Gradle 執行此應用程式,請指定 System.in 作為要在 build.gradle.kts 檔案中使用的輸入,並載入 Gradle 變更:

    kotlin {
    //...
    nativeTarget.apply {
    binaries {
    executable {
    entryPoint = "main"
    runTask?.standardInput = System.`in`
    }
    }
    }
    //...
    }
  3. 消除空格並計算字母:

    • 使用 replace() 函式來移除名稱中的空格。
    • 使用範圍函式 let 在物件上下文中執行函式。
    • 使用 字串模板 透過新增一個貨幣符號 $ 並將其括在花括號中 – ${it.length} 來將您的姓名長度插入字串中。itlambda 參數 的預設名稱。
    fun main() {
    // Read the input value.
    println("Hello, enter your name:")
    val name = readln()
    // Count the letters in the name.
    name.replace(" ", "").let {
    println("Your name contains ${it.length} letters")
    }
    }
  4. 執行應用程式。

  5. 輸入您的姓名並享受結果:

    Application output

現在讓我們只計算您姓名中唯一的字母:

  1. Main.kt 檔案中,為 String 宣告新的 擴展函式 .countDistinctCharacters()

    • 使用 .lowercase() 函式將名稱轉換為小寫。
    • 使用 toList() 函式將輸入字串轉換為字元清單。
    • 使用 distinct() 函式僅選取您姓名中不同的字元。
    • 使用 count() 函式計算不同的字元。
    fun String.countDistinctCharacters() = lowercase().toList().distinct().count()
  2. 使用 .countDistinctCharacters() 函式計算您姓名中唯一的字母:

    fun String.countDistinctCharacters() = lowercase().toList().distinct().count()

    fun main() {
    // Read the input value.
    println("Hello, enter your name:")
    val name = readln()
    // Count the letters in the name.
    name.replace(" ", "").let {
    println("Your name contains ${it.length} letters")
    // Print the number of unique letters.
    println("Your name contains ${it.countDistinctCharacters()} unique letters")
    }
    }
  3. 執行應用程式。

  4. 輸入您的姓名並查看結果:

    Application output

使用 Gradle

在本節中,您將學習如何使用 Gradle 手動建立 Kotlin/Native 應用程式。它是 Kotlin/Native 和 Kotlin Multiplatform 專案的預設建置系統,也常在 Java、Android 和其他生態系統中使用。

建立專案檔案

  1. 首先,安裝相容版本的 Gradle。請參閱 相容性表格 以檢查 Kotlin Gradle 插件 (KGP) 與可用 Gradle 版本的相容性。

  2. 建立一個空的專案目錄。在其中,建立一個包含以下內容的 build.gradle(.kts) 檔案:

    // build.gradle.kts
    plugins {
    kotlin("multiplatform") version "2.1.20"
    }

    repositories {
    mavenCentral()
    }

    kotlin {
    macosArm64("native") { // on macOS
    // linuxArm64("native") // on Linux
    // mingwX64("native") // on Windows
    binaries {
    executable()
    }
    }
    }

    tasks.withType<Wrapper> {
    gradleVersion = "8.10"
    distributionType = Wrapper.DistributionType.BIN
    }

    您可以使用不同的 目標名稱,例如 macosArm64iosArm64 linuxArm64mingwX64 來定義您要編譯程式碼的目標。這些目標名稱可以選擇性地將平台名稱作為參數,在本例中為 native。平台名稱用於在專案中產生原始碼路徑和任務名稱。

  3. 在專案目錄中建立一個空的 settings.gradle(.kts) 檔案。

  4. 建立 src/nativeMain/kotlin 目錄,並在其中放置一個包含以下內容的 hello.kt 檔案:

    fun main() {
    println("Hello, Kotlin/Native!")
    }

按照慣例,所有原始碼都位於 src/<target name>[Main|Test]/kotlin 目錄中,其中 Main 用於原始碼,Test 用於測試。 <target name> 對應於建置檔案中指定的目標平台(在本例中為 native)。

建置並執行專案

  1. 從根專案目錄中,執行建置命令:

    ./gradlew nativeBinaries

    此命令會建立 build/bin/native 目錄,其中包含兩個目錄:debugExecutablereleaseExecutable。它們包含相應的二進位檔案。

    預設情況下,二進位檔案的名稱與專案目錄相同。

  2. 要執行專案,請執行以下命令:

    build/bin/native/debugExecutable/<project_name>.kexe

終端機會列印 "Hello, Kotlin/Native!"。

在 IDE 中開啟專案

現在,您可以在任何支援 Gradle 的 IDE 中開啟您的專案。如果您使用 IntelliJ IDEA:

  1. 選擇 File | Open
  2. 選取專案目錄並點擊 Open。 IntelliJ IDEA 會自動偵測它是否為 Kotlin/Native 專案。

如果您在專案中遇到問題,IntelliJ IDEA 會在 Build 標籤中顯示錯誤訊息。

使用命令列編譯器

在本節中,您將學習如何使用命令列工具中的 Kotlin 編譯器建立 Kotlin/Native 應用程式。

下載並安裝編譯器

要安裝編譯器:

  1. 前往 Kotlin 的 GitHub releases 頁面。

  2. 尋找名稱中包含 kotlin-native 的檔案,然後下載適合您作業系統的檔案,例如 kotlin-native-prebuilt-linux-x86_64-2.0.21.tar.gz

  3. 將封存檔解壓縮到您選擇的目錄。

  4. 開啟您的 shell 設定檔,並將編譯器的 /bin 目錄的路徑新增至 PATH 環境變數:

    export PATH="/<path to the compiler>/kotlin-native/bin:$PATH"

雖然編譯器輸出沒有依賴項或虛擬機器要求,但編譯器本身需要 Java 1.8 或更高版本的執行階段。它受到 JDK 8 (JAVA SE 8) 或更高版本 的支援。

建立程式

選擇一個工作目錄並建立一個名為 hello.kt 的檔案。使用以下程式碼更新它:

fun main() {
println("Hello, Kotlin/Native!")
}

從主控台編譯程式碼

要編譯應用程式,請使用下載的編譯器執行以下命令:

kotlinc-native hello.kt -o hello

-o 選項的值指定輸出檔案的名稱,因此此呼叫會在 macOS 和 Linux 上產生 hello.kexe 二進位檔案(在 Windows 上產生 hello.exe)。

有關可用選項的完整清單,請參閱 Kotlin compiler options

執行程式

要執行程式,請在您的命令列工具中,導航到包含二進位檔案的目錄並執行以下命令:

./hello.kexe

應用程式會將 "Hello, Kotlin/Native" 列印到標準輸出。

接下來呢?