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如何使用docker在linux中配置C++环境

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1. 安装docker

2. 配置C++环境

1）启动ubuntu:22.04容器

2）配置编译环境G++

3）安装软件

4）测试

1. 如何打包容器生成tar？

a. 生成容器镜像

b. 将镜像压缩成tar

2. 如何将容器内部的端口映射至宿主机？

a. 使用 -p 选项启动容器并映射端口

b. 验证端口映射

c. 在外部客户端访问服务

我这里将我如何在linux服务器中安装docker以及在容器中配置C++环境的步骤以及遇到的一些问题总结如下。

参考：

https://www.bilibili.com/video/BV12z4y147y3?vd_source=cb95e3058c2624d2641da6f4eeb7e3a1​www.bilibili.com/video/BV12z4y147y3?vd_source=cb95e3058c2624d2641da6f4eeb7e3a1icon-default.png?t=O83Ahttps://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.bilibili.com/video/BV12z4y147y3%3Fvd_source%3Dcb95e3058c2624d2641da6f4eeb7e3a1

恋恋风辰官方博客​llfc.club/category?catid=225RaiVNI8pFDD5L4m807g7ZwmF#!aid/2Suf5jJjQEVKDClYNgIiKV9ipcbicon-default.png?t=O83Ahttps://link.zhihu.com/?target=https%3A//llfc.club/category%3Fcatid%3D225RaiVNI8pFDD5L4m807g7ZwmF%23%21aid/2Suf5jJjQEVKDClYNgIiKV9ipcb

Linux系统安装 docker 容器及部署项目​blog.csdn.net/weixin_67722778/article/details/139717151​编辑icon-default.png?t=O83Ahttps://link.zhihu.com/?target=https%3A//blog.csdn.net/weixin_67722778/article/details/139717151

解决docker: Error response from daemon: Get “https://registry-1.docker.io/v2/“: net/http: request canc​blog.csdn.net/Liiiiiiiiiii19/article/details/142438122​编辑icon-default.png?t=O83Ahttps://link.zhihu.com/?target=https%3A//blog.csdn.net/Liiiiiiiiiii19/article/details/142438122

1. 安装docker

更新软件列表

sudo apt update

安装依赖项以允许使用 HTTPS 通过 APT 获取 Docker

sudo apt install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common

添加 Docker 的官方 GPG 密钥

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

将 Docker APT 软件仓库添加到系统中

echo "deb [arch=amd64 signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

更新软件包列表，并安装 Docker CE

sudo apt update
sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

验证 Docker 是否已成功安装

sudo docker run hello-world

我这里在前面几步都成功了，但到最后一步的时候提示我连接超时，如下

我尝试了国内很多镜像源，比如阿里云的镜像源，但仍然会有这个问题

最后找到解决办法：

参考：

解决docker: Error response from daemon: Get “https://registry-1.docker.io/v2/“: net/http: request canc​blog.csdn.net/Liiiiiiiiiii19/article/details/142438122​编辑icon-default.png?t=O83Ahttps://link.zhihu.com/?target=https%3A//blog.csdn.net/Liiiiiiiiiii19/article/details/142438122

首先打开daemon.json文件：

sudo nano /etc/docker/daemon.json

在该文件中写入

{
  "registry-mirrors": ["https://docker.registry.cyou",
"https://docker-cf.registry.cyou",
"https://dockercf.jsdelivr.fyi",
"https://docker.jsdelivr.fyi",
"https://dockertest.jsdelivr.fyi",
"https://mirror.aliyuncs.com",
"https://dockerproxy.com",
"https://mirror.baidubce.com",
"https://docker.m.daocloud.io",
"https://docker.nju.edu.cn",
"https://docker.mirrors.sjtug.sjtu.edu.cn",
"https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
"https://mirror.iscas.ac.cn",
"https://docker.rainbond.cc"]
}

ctrl+x保存，点y+enter退出。

重载系统守护进程并重启 Docker：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

重新拉取docker hello world

sudo docker pull hello-world

启动容器：

sudo docker run hello-world

如果输出“Hello from Docker!”，那么容器拉取运行成功

2. 配置C++环境

该过程参考博主恋恋风辰：

恋恋风辰官方博客​llfc.club/category?catid=225RaiVNI8pFDD5L4m807g7ZwmF#!aid/2Suf5jJjQEVKDClYNgIiKV9ipcbicon-default.png?t=O83Ahttps://link.zhihu.com/?target=https%3A//llfc.club/category%3Fcatid%3D225RaiVNI8pFDD5L4m807g7ZwmF%23%21aid/2Suf5jJjQEVKDClYNgIiKV9ipcb

1）启动ubuntu:22.04容器

sudo docker run -itd --name cppubuntu ubuntu:22.04

itd：

ubuntu:22.04： 乌班图版本为22.04

出现这一段内容代表镜像拉取成功，输入‘sudo docker ps’查看容器

进入容器，，复制容器id，我这里是：‘5d2a7e6c07cb’，然后输入

sudo docker exec -it 5d2a7e6c07cb /bin/bash

以bash脚本的方式进入容器，查看该系统是什么样的

进入以后，用户名发生了改变，我之前的用户名是：‘yuanwenzheng@nwpu232:’，但进入容器后是：

2）配置编译环境G++

当前目录下创建一个test子目录

mkdir ./test

容器内更新源，安装最新的软件包

apt-get update

配置C++编译环境，容器内安装gcc/g++工具包

apt install build-essential

然后点y确定，安装成功：

测试安装的版本是否支持C++17

echo "#include <iostream>" > test.cpp

将‘#include <iostream>’输入至test.cpp，并将cpp移动至test文件中

mv ./test.cpp ./test

并cd至test文件中

cd ./test/

文件中只有test.cpp一个文件

然后将main函数加入至test.cpp文件中，将c++版本输出

echo "int main() { std::cout << __cplusplus << std::endl; return 0; }" >> test.cpp

使用g++编译test.cpp文件，c++版本为17，输入test执行文件

g++ -std=c++17 test.cpp -o test

这里执行test

./test

这里输出‘201703’，版本输出成功，因为C++17是2017年3月制定的标准。

3）安装软件

安装vim

apt install vim

测试vim，输入

vim ./test.cpp

vim安装成功

安装wget

apt install wget

获取boost库的源码包，我这里的boost版本是1.86.0

wget https://archives.boost.io/release/1.86.0/source/boost_1_86_0.tar.gz

如果下载太慢，可以将文件下载好上传至宿主机，然后在宿主机输入，不能在容器内输入

sudo docker cp  /home/ubuntu/boost_1_86_0.tar.gz   cppubuntu:/test

这里docker容器从路径“/home/ubuntu/boost_1_86_0.tar.gz”copy至“cppubuntu:/test”

安装boost需要的一些库

apt-get install  python3-dev autotools-dev libicu-dev build-essential libbz2-dev libboost-all-dev

因为 python-dev 包已经被废弃，可以使用 python-dev-is-python3 或 python2-dev 作为替代方案，自己选择具体的python版本进行安装，我这里选择python3.

解压boost库，并安装

首先，确保你在当前工作目录下已下载boost库压缩包

然后输入：

tar zxvf boost_1_86_0.tar.gz

然后，进入boost文件中，配置向导，预先设置安装目录为usr，并安装

cd ./boost_1_86_0
./bootstrap.sh --prefix=/usr/
./b2 install

安装完成后显示

安装git

apt install git

安装成功后进行git初始化

git config --global user.name "Qbb"
git config --global user.email "qbb@mail.nwpu.edu.cn"
git init

初始化用户名和邮箱，并在当前目录下设置初始化一个新的Git仓库，输入下面代码验证初始化是否成功

git config --global user.name
git config --global user.email

安装cmke

wget https://github.com/Kitware/CMake/releases/download/v3.27.0/cmake-3.27.0.tar.gz

如果安装太慢，可以在下载好上传至宿主机，然后再宿主机内输入

sudo docker cp /mnt/datab/home/yuanwenzheng/C++/cmake-3.27.0.tar.gz cppubuntu:/test

安装必要的ssl库

apt install libssl-dev

解压cmake压缩包

tar -zxvf cmake-3.27.0.tar.gz

解压后进入‘cmake-3.27.0’文件夹内

./cmake-3.27.0/

设置引导程序

./bootstrap
make
make install

测试

cmake --version

出现该界面说明cmake安装成功

4）测试

进入test目录，创建一个code，并将该目录下所有test文件移除，只保留code文件，最后进入code文件

mkdir code
rm -rf ./test*
cd ./code/

创建一个helloboost.cpp文件并编辑

vim ./helloboost.cpp

键盘点击‘i’，进入插入模式，粘贴，将boost版本输出

#include <iostream>
#include <boost/version.hpp>
using namespace std;
int main() {
    cout << "Boost 版本" << BOOST_VERSION << endl;
    return 0;
}

然后点击esc，输入‘:wq’保存退出文件

使用g++编译该文件，生成helloboost 执行文件

g++ -o helloboost ./helloboost.cpp

执行helloboost 文件

./helloboost

boost版本号被成功输出，boost被成功安装

拉取我们执行写的服务器代码，并进行测试，我们直接拉取博主恋恋风辰的个人仓库

git clone https://gitee.com/secondtonone1/boostasio-learn.git

cd至networl文件夹下

cd ./boostasio-learn/network/

选择‘day06-AsyncServer’这个代码文件，这个文件用于搭建一个最简单的异步服务器

这里首先写一个cmakelist，然后通过cmakelist生成makefile文件，再该文件下执行make生成可执行文件AsyncServer，运行即可测试。

编写makelist.txt

进入‘/test/code/boostasio-learn/network/day05-AsyncServer’目录下，输入

vim ./CMakeLists.txt

输入以下内容：

cmake_minimum_required(VERSION 3.12)
project(AsyncServer)
# 设置 C++ 标准
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
# 设置 Boost 的路径
set(BOOST_ROOT /usr)
# 查找 Boost 库的组件
find_package(Boost REQUIRED COMPONENTS system thread)
# 添加可执行文件和源文件
file(GLOB SOURCES ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/day06-AsyncServer/*.cpp)
add_executable(AsyncServer ${SOURCES})
# 包含头文件路径（包括其他目录）
target_include_directories(AsyncServer 
    PRIVATE 
    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/day06-AsyncServer 
    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/other_directory
    # 添加其他目录路径...
)
# 包含 Boost 头文件路径
target_include_directories(AsyncServer PRIVATE ${Boost_INCLUDE_DIRS})
# 链接 Boost 库
target_link_libraries(AsyncServer PRIVATE ${Boost_LIBRARIES})
  • cmake_minimum_required:表示cmake所需的最低版本为3.12；
  • project(AsyncServer)：项目名称为AsyncServer
  • set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)：C++标准设置为C++17
  • set(BOOST_ROOT /usr)：Boost库的路径为/usr
  • find_package(Boost REQUIRED COMPONENTS system thread)：查找 Boost 库所需的组件，比如COMPONENTS ，system ，thread
  • file(GLOB SOURCES ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/day06-AsyncServer/*.cpp)：将所有的cpp文件定义到一个SOURCES 变量中，这里将CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR（当前cmake目录下）下day06-AsyncServer 目录下所有扩展名为 .cpp 的文件添加到 SOURCES 变量中。这一步是为了添加源文件。
  • add_executable(AsyncServer ${SOURCES})：添加可执行文件，使用 ${SOURCES} 中包含的所有源文件来编译并生成一个目标：AsyncServer
  • 定义包含目录：为AsyncServer 目标添加头文件搜索路径，确保当 AsyncServer 编译时，这些路径中的头文件可以被找到并正确引用。PRIVATE是访问级别，它指定这些目录仅在目标 AsyncServer 的编译过程中可见，cmake支持以下三种访问级别：
    • PRIVATE：仅当前目标可以访问这些目录（其他依赖于这个目标的项目无法访问）。
    • PUBLIC：当前目标和依赖于这个目标的其他目标都可以访问这些目录。
    • INTERFACE：仅依赖于当前目标的其他目标可以访问这些目录，但当前目标本身不能访问。
  • 包含 Boost 头文件路径：为 AsyncServer 目标添加 Boost 库的头文件目录，以便在编译时能够找到并使用 Boost 库的头文件，${Boost_INCLUDE_DIRS}包含了 Boost 库头文件的路径，通常在找到 Boost 库后，CMake 会将头文件路径存储在这个变量中
  • 链接 Boost 库：将 Boost 库链接到 AsyncServer 目标，使其在编译过程中能够找到并链接到 Boost 的库文件。${Boost_LIBRARIES}：这个变量包含了 CMake 找到的 Boost 库的链接路径，这个变量通常在调用 find_package(Boost REQUIRED COMPONENTS system thread) 后被定义

最后，新建目录build, 进入build目录，执行cmake ..

mkdir build
cd ./build/
 cmake ..

执行‘make’即可编译该项目

make

生成了‘AsyncServer’可执行文件，执行该文件即可启动服务器

./AsyncServer

我顺便学习了如何将生成的容器生成镜像并打包成压缩文件，并在其他机器上下载使用；以及如何将容器内部的端口映射至宿主机。总结如下：

1. 如何打包容器生成tar？

为了避免在其他平台使用该代码需要重复配置容器环境，这里学习如何将配置好的docker容器打包生成压缩文件tar。

a. 生成容器镜像

首先，将容器生成镜像，如果创建了并启动一个容器后，必须将其保存为新的镜像，不然该容器不会显示在镜像列表中，输入“sudo docker images”不会看见该镜像，只有输入“sudo docker ps”才能看见正在运行的容器。所以如果想将配置好的容器生成为镜像，必须输入下面的内容：

 sudo docker commit cppubuntu cppubuntu:1.0

b. 将镜像压缩成tar

sudo docker save -o cppubuntu.tar cppubuntu:1.0
sudo docker save -o /path/to/your/directory/cppubuntu.tar cppubuntu:1.0

将cppubuntu.tar保存下来，该文件可以传输到其他机器或系统中使用。

在其他机器上使用 docker load 命令来加载这个镜像：

sudo docker load -i cppubuntu.tar

加载后，可以使用 docker images 查看是否成功导入镜像，然后像平常一样通过 docker run 命令启动容器。

sudo docker images

然后输入以下命令即可运行该容器：

sudo docker run -itd --name testubuntu cppubuntu:1.0

如果想进入这个容器，输入以下内容：

sudo docker ps
sudo docker exec -it testubuntu /bin/bash

第一行命令将列出所有正在运行的容器及其信息

第二行命令进入指定容器，-it 参数用于交互式终端，/bin/bash 表示想要使用的 shell， testubuntu 是在运行该容器时为其指定的名称“sudo docker run -itd --name testubuntu cppubuntu:1.0”

最后，可以使用exit命令退出容器

exit

2. 如何将容器内部的端口映射至宿主机？

因为容器的ip和宿主机的ip不同，容器的ip随时都可能会发生变变化，在这种情况下需要将容器内部的一个断开抛出去，这样启动容器的时候将该端口带上，就会映射成宿主机的一个端口，那么外部的客户端访问宿主机的该端口就会进入至容器内部访问到AsyncServer。比如：

a. 使用 -p 选项启动容器并映射端口

当启动容器时，使用 -p 参数来映射宿主机和容器的端口。假设 AsyncServer 在容器内监听 8080 端口，可以这样启动容器：

docker run -d -p 8080:8080 cppubuntu
  • -d：以后台模式启动容器
  • -p 8080:8080：将宿主机的 8080 端口映射到容器内的 8080 端口。这样外部客户端访问宿主机的 8080 端口时，会被转发到容器内部的 8080 端口

b. 验证端口映射

启动容器后，可以通过 docker ps 查看运行中的容器及其端口映射情况：

docker ps

输出示例：

CONTAINER ID   IMAGE        COMMAND             CREATED        STATUS       PORTS                    NAMES
abc123def456   cppubuntu    "/bin/sh -c ..."    5 seconds ago  Up 5 seconds 0.0.0.0:8080->8080/tcp   cppcontainer

这里可以看到宿主机的 8080 端口已经成功映射到容器的 8080 端口。

c. 在外部客户端访问服务

现在外部的客户端可以通过访问宿主机的 IP 地址和端口号 8080 来访问容器内部的 AsyncServer 服务。例如：

http://宿主机IP:8080

这样，无论容器的 IP 如何变化，外部都可以通过宿主机的端口来稳定地访问容器内部的服务。

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