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偵錯 Kotlin/Native ​

Kotlin/Native 編譯器可以產生包含偵錯資訊的二進位檔案，並能建立偵錯符號檔案，用於符號化當機報告。

偵錯資訊與 DWARF 2 規範相容，因此現代偵錯工具（如 LLDB 和 GDB）可以：

支援 DWARF 2 規範意味著偵錯工具會將 Kotlin 識別為 C89，因為在 DWARF 5 規範之前，規範中沒有 Kotlin 語言型別的識別符號。

產生包含偵錯資訊的二進位檔案 ​

在 IntelliJ IDEA、Android Studio 或 Xcode 中進行偵錯時，會自動產生包含偵錯資訊的二進位檔案（除非組建組態另有設定）。

您可以透過以下方式手動啟用偵錯並產生包含偵錯資訊的二進位檔案：

  • 使用 Gradle 任務。若要取得偵錯二進位檔案，請使用 linkDebug* Gradle 任務，例如：

    bash
    ./gradlew linkDebugFrameworkNative

    任務名稱會因二進位檔案類型（例如 linkDebugSharedNative）或您的目標（例如 linkDebugExecutableMacosArm64）而異。

  • 使用命令列編譯器。在命令列中，使用 -g 選項編譯您的 Kotlin/Native 二進位檔案：

    bash
    kotlinc-native hello.kt -g -o terminator

接著啟動您的偵錯工具。例如：

bash
lldb terminator.kexe

偵錯工具輸出：

bash
$ cat - > hello.kt
fun main(args: Array<String>) {
  println("Hello world")
  println("I need your clothes, your boots and your motorcycle")
}
$ dist/bin/konanc -g hello.kt -o terminator
KtFile: hello.kt
$ lldb terminator.kexe
(lldb) target create "terminator.kexe"
Current executable set to 'terminator.kexe' (x86_64).
(lldb) b kfun:main(kotlin.Array<kotlin.String>)
Breakpoint 1: where = terminator.kexe`kfun:main(kotlin.Array<kotlin.String>) + 4 at hello.kt:2, address = 0x00000001000012e4
(lldb) r
Process 28473 launched: '/Users/minamoto/ws/.git-trees/debugger-fixes/terminator.kexe' (x86_64)
Process 28473 stopped
* thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = breakpoint 1.1
    frame #0: 0x00000001000012e4 terminator.kexe`kfun:main(kotlin.Array<kotlin.String>) at hello.kt:2
   1    fun main(args: Array<String>) {
-> 2      println("Hello world")
   3      println("I need your clothes, your boots and your motorcycle")
   4    }
(lldb) n
Hello world
Process 28473 stopped
* thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = step over
    frame #0: 0x00000001000012f0 terminator.kexe`kfun:main(kotlin.Array<kotlin.String>) at hello.kt:3
   1    fun main(args: Array<String>) {
   2      println("Hello world")
-> 3      println("I need your clothes, your boots and your motorcycle")
   4    }
(lldb)

設定中斷點 ​

現代偵錯工具提供多種設定中斷點的方法。請參閱下方的各工具細目：

LLDB ​

  • 依名稱：

    bash
    (lldb) b -n kfun:main(kotlin.Array<kotlin.String>)
Breakpoint 4: where = terminator.kexe`kfun:main(kotlin.Array<kotlin.String>) + 4 at hello.kt:2, address = 0x00000001000012e4

    -n 是選用的，預設會套用。

  • 依位置（檔案名稱、行號）：

    bash
    (lldb) b -f hello.kt -l 1
Breakpoint 1: where = terminator.kexe`kfun:main(kotlin.Array<kotlin.String>) + 4 at hello.kt:2, address = 0x00000001000012e4

  • 依位址：

    bash
    (lldb) b -a 0x00000001000012e4
Breakpoint 2: address = 0x00000001000012e4

  • 依正規表示式。這對於偵錯產生的產物（如名稱中帶有 # 符號的 Lambda）非常有用：

    bash
    (lldb) b -r main\(
3: regex = 'main\(', locations = 1
  3.1: where = terminator.kexe`kfun:main(kotlin.Array<kotlin.String>) + 4 at hello.kt:2, address = terminator.kexe[0x00000001000012e4], unresolved, hit count = 0

GDB ​

  • 依正規表示式：

    bash
    (gdb) rbreak main(
Breakpoint 1 at 0x1000109b4
struct ktype:kotlin.Unit &kfun:main(kotlin.Array<kotlin.String>);

  • 無法依名稱設定，因為 : 在依位置設定中斷點時是分隔符號：

    bash
    (gdb) b kfun:main(kotlin.Array<kotlin.String>)
No source file named kfun.
Make breakpoint pending on future shared library load? (y or [n]) y
Breakpoint 1 (kfun:main(kotlin.Array<kotlin.String>)) pending

  • 依位置：

    bash
    (gdb) b hello.kt:1
Breakpoint 2 at 0x100001704: file /Users/minamoto/ws/.git-trees/hello.kt, line 1.

  • 依位址：

    bash
    (gdb) b *0x100001704
Note: breakpoint 2 also set at pc 0x100001704.
Breakpoint 3 at 0x100001704: file /Users/minamoto/ws/.git-trees/hello.kt, line 2.

使用單步執行 ​

函式的單步執行方式與 C/C++ 程式基本相同。

檢查變數 ​

對於基本型別與非基本型別，var 變數的變數檢查皆可開箱即用：

bash
$ cat -n main.kt
     1  fun main(args: Array<String>) {
     2      var x = 1
     3      var y = 2
     4      var p = Point(x, y)
     5      println("p = $p")
     6  }
     7 
     8  data class Point(val x: Int, val y: Int)

$ lldb ./program.kexe -o 'b main.kt:5' -o
(lldb) target create "./program.kexe"
Current executable set to './program.kexe' (x86_64).
(lldb) b main.kt:5
Breakpoint 1: where = program.kexe`kfun:main(kotlin.Array<kotlin.String>) + 289 at main.kt:5
(lldb) r
Process 4985 stopped
* thread #1, name = 'program.kexe', stop reason = breakpoint 1.1
    frame #0: program.kexe`kfun:main(kotlin.Array<kotlin.String>) at main.kt:5
   2        var x = 1
   3        var y = 2
   4        var p = Point(x, y)
-> 5        println("p = $p")
   6    }
   7   
   8    data class Point(val x: Int, val y: Int)

Process 4985 launched: './program.kexe' (x86_64)
(lldb) fr var
(int) x = 1
(int) y = 2
(ObjHeader *) p = Point(x=1, y=2)

(lldb) v p->x
(int32_t) p->x = 1

偵錯 iOS 應用程式 ​

偵錯 iOS 應用程式有時涉及詳細分析當機報告。當機報告通常需要符號化，這是將記憶體位址轉換為可讀原始碼位置的程序。

若要對 Kotlin 程式碼中的位址進行符號化（例如，對應於 Kotlin 程式碼的堆疊追蹤元素），您需要一個特殊的偵錯符號 (.dSYM) 檔案。此檔案會將當機報告中的記憶體位址與原始碼中的實際位置（如函式或行號）進行對應。

Kotlin/Native 編譯器預設會為 Apple 平台上的發行（最佳化）二進位檔案產生 .dSYM 檔案。在 Xcode 中進行組建時，IDE 會在標準位置尋找 .dSYM 檔案，並自動將其用於符號化。Xcode 會自動偵測從 IntelliJ IDEA 範本建立的專案中的 .dSYM 檔案。

在其他平台上，您可以使用 -Xadd-light-debug 編譯器選項將偵錯資訊加入產生的二進位檔案中（這會增加檔案大小）：

kotlin
kotlin {
    targets.withType<org.jetbrains.kotlin.gradle.plugin.mpp.KotlinNativeTarget> {
        binaries.all {
            freeCompilerArgs += "-Xadd-light-debug=enable"
        }
    }
}
groovy
kotlin {
    targets.withType(org.jetbrains.kotlin.gradle.plugin.mpp.KotlinNativeTarget) {
        binaries.all {
            freeCompilerArgs += "-Xadd-light-debug=enable"
        }
    }
}

有關當機報告的更多資訊，請參閱 Apple 文件。

已知問題 ​

  • Python 繫結的效能。
  • 偵錯工具中不支援運算式求值，目前沒有實作該功能的計畫。

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