Kotlin/Native 入门

在本教程中，您将学习如何创建 Kotlin/Native 应用程序。选择最适合您的工具来创建应用：

• IDE。在这里，您可以从版本控制系统克隆项目模板并在 IntelliJ IDEA 中使用它。
• Gradle 构建系统。为了更好地理解内部原理，您可以手动为项目创建构建文件。
• 命令行工具。您可以使用 Kotlin/Native 编译器（它作为标准 Kotlin 发行版的一部分提供），并直接在命令行工具中创建应用。

控制台编译可能看起来简单直接，但对于包含数百个文件和库的更大型项目来说，它的伸缩性不佳。对于此类项目，我们建议使用 IDE 或构建系统。

使用 Kotlin/Native，您可以为不同的目标平台编译，包括 Linux、macOS 和 Windows。虽然可以进行跨平台编译（这意味着使用一个平台为另一个平台编译），但本教程中，您将以您正在编译的同一平台为目标。

如果您使用 Mac 并希望为 macOS 或其他 Apple 目标平台创建和运行应用程序，您还需要先安装 Xcode Command Line Tools，启动它并接受许可条款。

在 IDE 中

在本节中，您将学习如何使用 IntelliJ IDEA 创建 Kotlin/Native 应用程序。您可以使用 Community Edition 和 Ultimate Edition。

创建项目

1. 下载并安装最新版本的 IntelliJ IDEA。

2. 在 IntelliJ IDEA 中，通过选择 File | New | Project from Version Control 并使用此 URL 来克隆项目模板：

   https://github.com/Kotlin/kmp-native-wizard

3. 打开 gradle/libs.versions.toml 文件，它是项目依赖项的版本目录。要创建 Kotlin/Native 应用程序，您需要 Kotlin Multiplatform Gradle 插件，它的版本与 Kotlin 相同。请确保使用最新的 Kotlin 版本：

   [versions]
   kotlin = "2.2.10"

4. 按照建议重新加载 Gradle 文件：

   

有关这些设置的更多信息，请参见 Multiplatform Gradle DSL 参考。

构建并运行应用程序

打开 src/nativeMain/kotlin/ 目录中的 Main.kt 文件：

• src 目录包含 Kotlin 源文件。
• Main.kt 文件包含使用 println() 函数打印“Hello, Kotlin/Native!”的代码。

按下边栏中的绿色图标来运行代码：

IntelliJ IDEA 使用 Gradle 任务运行代码，并在 Run 标签页中输出结果：

首次运行后，IDE 会在顶部创建相应的运行配置：

IntelliJ IDEA Ultimate 版用户可以安装 Native Debugging Support 插件，该插件允许调试已编译的原生可执行文件，并自动为导入的 Kotlin/Native 项目创建运行配置。

您可以配置 IntelliJ IDEA 以自动构建项目：

1. 转到 Settings | Build, Execution, Deployment | Compiler。
2. 在 Compiler 页面上，选择 Build project automatically。
3. 应用更改。

现在，当您修改类文件或保存文件（/）时，IntelliJ IDEA 会自动执行项目的增量构建。

更新应用程序

让我们为您的应用程序添加一个特性，让它能够计算您姓名中的字母数量：

1. 在 Main.kt 文件中，添加代码读取输入。使用 readln() 函数读取输入值并将其赋值给 name 变量：

   fun main() {
       // 读取输入值。
       println("Hello, enter your name:")
       val name = readln()
   }

2. 要使用 Gradle 运行此应用，请在 build.gradle.kts 文件中指定 System.in 作为输入，然后加载 Gradle 更改：

   kotlin {
       //...
       nativeTarget.apply {
           binaries {
               executable {
                   entryPoint = "main"
                   runTask?.standardInput = System.`in`
               }
           }
       }
       //...
   }

3. 消除空白字符并计算字母：

   • 使用 replace() 函数移除姓名中的空格。
   • 使用作用域函数 let 在对象上下文内运行该函数。
   • 使用字符串模板将姓名长度插入字符串中，方法是添加美元符号并用花括号将其括起来 – ${it.length}。it 是lambda 实参的默认名称。

   fun main() {
       // 读取输入值。
       println("Hello, enter your name:")
       val name = readln()
       // 计算姓名中的字母数量。
       name.replace(" ", "").let {
           println("Your name contains ${it.length} letters")
       }
   }

4. 运行应用程序。

5. 输入您的姓名，然后查看结果：

   

现在我们只计算姓名中唯一的字母：

1. 在 Main.kt 文件中，为 String 声明新的扩展函数 .countDistinctCharacters()：

   • 使用 .lowercase() 函数将姓名转换为小写。
   • 使用 toList() 函数将输入字符串转换为字符 list。
   • 使用 distinct() 函数只选择姓名中不同的字符。
   • 使用 count() 函数计算不同的字符。

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

2. 使用 .countDistinctCharacters() 函数计算姓名中唯一的字母：

   fun String.countDistinctCharacters() = lowercase().toList().distinct().count()
   
   fun main() {
       // 读取输入值。
       println("Hello, enter your name:")
       val name = readln()
       // 计算姓名中的字母数量。
       name.replace(" ", "").let {
           println("Your name contains ${it.length} letters")
           // 打印唯一字母的数量。
           println("Your name contains ${it.countDistinctCharacters()} unique letters")
       }
   }

3. 运行应用程序。

4. 输入您的姓名并查看结果：

   

使用 Gradle

在本节中，您将学习如何使用 Gradle 手动创建 Kotlin/Native 应用程序。它是 Kotlin/Native 和 Kotlin Multiplatform 项目的默认构建系统，也常用于 Java、Android 和其他生态系统。

创建项目文件

1. 开始之前，请安装兼容版本的 Gradle。请参见兼容性表格以检测 Kotlin Gradle 插件 (KGP) 与可用 Gradle 版本的兼容性。

2. 创建一个空项目目录。在其中，创建 build.gradle(.kts) 文件并包含以下内容：

   KotlinGroovy

   // build.gradle.kts
   plugins {
       kotlin("multiplatform") version "2.2.10"
   }
   
   repositories {
       mavenCentral()
   }
   
   kotlin {
       macosArm64("native") {  // on macOS
       // linuxArm64("native") // on Linux
       // mingwX64("native")   // on Windows
           binaries {
               executable()
           }
       }
   }
   
   tasks.withType<Wrapper> {
       gradleVersion = "8.14"
       distributionType = Wrapper.DistributionType.BIN
   }

   // build.gradle
   plugins {
       id 'org.jetbrains.kotlin.multiplatform' version '2.2.10'
   }
   
   repositories {
       mavenCentral()
   }
   
   kotlin {
       macosArm64('native') {  // on macOS
       // linuxArm64('native') // on Linux
       // mingwX64('native')   // on Windows
           binaries {
               executable()
           }
       }
   }
   
   wrapper {
       gradleVersion = '8.14'
       distributionType = 'BIN'
   }

   您可以使用不同的目标名称，例如 macosArm64、iosArm64、linuxArm64 和 mingwX64 来定义编译代码的目标平台。这些目标名称可以选择将平台名称作为形参，在本例中为 native。平台名称用于在项目中生成源代码路径和任务名称。

3. 在项目目录中创建一个空 settings.gradle(.kts) 文件。

4. 创建 src/nativeMain/kotlin 目录，并在其中放置一个 hello.kt 文件，内容如下：

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

按照约定，所有源代码都位于 src/<target name>[Main|Test]/kotlin 目录中，其中 Main 用于源代码，Test 用于测试。<target name> 对应于目标平台（在本例中为 native），如构建文件中所指定。

构建并运行项目

1. 在项目根目录中，运行构建命令：

   ./gradlew nativeBinaries

   此命令会创建 build/bin/native 目录，其中包含两个子目录：debugExecutable 和 releaseExecutable。它们包含相应的二进制文件。

   默认情况下，二进制文件的名称与项目目录的名称相同。

2. 要运行项目，请执行以下命令：

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

终端会打印“Hello, Kotlin/Native!”。

在 IDE 中打开项目

现在，您可以在任何支持 Gradle 的 IDE 中打开项目。如果您使用 IntelliJ IDEA：

1. 选择 File | Open。
2. 选择项目目录并点击 Open。IntelliJ IDEA 会自动检测它是否是 Kotlin/Native 项目。

如果您遇到项目问题，IntelliJ IDEA 会在 Build 标签页中显示错误消息。

使用命令行编译器

在本节中，您将学习如何使用命令行工具中的 Kotlin 编译器创建 Kotlin/Native 应用程序。

下载并安装编译器

要安装编译器：

1. 转到 Kotlin 的 GitHub 发布页面，并向下滚动到 Assets 部分。

2. 查找名称中包含 kotlin-native 的文件，并下载一个适合您操作系统的文件，例如 kotlin-native-prebuilt-linux-x86_64-2.2.10.tar.gz。

3. 将存档解压到您选择的目录。

4. 打开您的 shell 配置文件，并将编译器的 /bin 目录路径添加到 PATH 环境变量中：

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

尽管编译器输出没有依赖项或虚拟机要求，但编译器本身需要 Java 1.8 或更高运行时。它支持 JDK 8 (JAVA SE 8) 或更高版本。

创建程序

选择一个工作目录并创建一个名为 hello.kt 的文件。使用以下代码更新它：

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

从控制台编译代码

要编译应用程序，请使用已下载的编译器执行以下命令：

kotlinc-native hello.kt -o hello

-o 选项的值指定输出文件的名称，因此此调用会在 macOS 和 Linux 上生成 hello.kexe 二进制文件（在 Windows 上生成 hello.exe）。

有关可用选项的完整列表，请参见 Kotlin 编译器选项。

运行程序

要运行程序，请在命令行工具中导航到包含二进制文件的目录，然后运行以下命令：

macOS 和 LinuxWindows

./hello.kexe

./hello.exe

应用程序会打印“Hello, Kotlin/Native!”到标准输出。

接下来？

• 完成使用 C 互操作和 libcurl 创建应用教程，该教程解释了如何创建原生 HTTP 客户端以及如何与 C 库进行互操作。
• 学习如何为实际的 Kotlin/Native 项目编写 Gradle 构建脚本。
• 在文档中阅读更多关于 Gradle 构建系统的信息。