详解如何用alpine镜像做一个最小的镜像并运行c++程序

当我们需要构建一个最小化的镜像时，通常会选择使用Alpine镜像。Alpine是一个轻量级的Linux发行版，使用musl libc作为其C库以及busybox作为其Unix工具的集合。在开发环境中使用它可以减少不必要的依赖，从而得到一个精简的镜像。

下面是使用Alpine镜像构建最小化镜像并运行C++程序的详细攻略：

步骤一：准备工作

1. 安装Docker

在开始之前我们需要安装Docker，我们可以从官方网站上下载合适的Docker版本并进行安装。

2. 创建一个C++程序

接下来我们需要准备一个C++程序，这里我们以输出“Hello World”为例进行说明，创建一个名为hello.cpp的文件并输入以下代码：

#include <iostream>
int main() {
    std::cout << "Hello World!" << std::endl;
    return 0;
}

接着我们使用g++将其编译成可执行文件：

g++ hello.cpp -o hello

步骤二：创建Dockerfile文件

Dockerfile文件是一个文本文件，其中包含了Docker镜像的构建指令。我们可以根据需要自定义这个文件以构建出符合我们需求的镜像。

在本例中，我们需要建立一个Dockerfile文件，文件名称为Dockerfile，并添加以下内容：

# 使用Alpine作为基础镜像
FROM alpine

# 复制程序到镜像中
COPY hello /app/hello

# 指定程序工作目录
WORKDIR /app

# 声明运行命令
CMD ["./hello"]

其中，我们首先选择了Alpine镜像作为我们的基础镜像，然后将我们的程序复制到镜像中，最后指定了我们的程序在容器启动时要执行的命令。

步骤三：构建Docker镜像

完成Dockerfile文件之后，我们需要使用Docker命令来构建镜像。我们在终端中进入到存放Dockerfile的目录，然后运行以下命令：

docker build -t my-image .

这个命令将会以当前目录下的Dockerfile文件为基础，构建一个名为my-image的镜像。

步骤四：运行镜像

完成镜像的构建之后，我们可以使用以下命令来运行镜像：

docker run my-image

这个命令会启动一个基于我们刚才构建的镜像的容器，程序会输出Hello World!。

示例1：使用CMake构建C++程序

实际上，使用Docker构建C++程序的过程中，我们还可以使用CMake工具来构建程序并生成可执行文件。这个过程中，我们会需要复制CMake的相关文件到容器中。

我们可以书写一个CMakeLists.txt文件，内容如下：

# 设置最小使用的CMake版本
cmake_minimum_required(VERSION 2.8.12)

# 设置工程名称
project(Hello)

# 添加可执行文件
add_executable(hello hello.cpp)

然后在Dockerfile中添加以下内容：

# 使用Alpine作为基础镜像
FROM alpine

# 安装CMake
RUN apk add --no-cache cmake

# 复制程序到镜像中
COPY . /app

# 配置并编译程序
RUN mkdir build && cd build && cmake /app && make

# 指定程序工作目录
WORKDIR /app

# 声明运行命令
CMD ["./build/hello"]

这个镜像在构建时会首先安装CMake，然后将程序的源码复制到镜像中，并使用CMake进行配置和编译。

示例2：使用多阶段构建

另一个使用Alpine镜像构建最小镜像的示例是使用多阶段构建。这种方法使用多个Dockerfile阶段来将镜像尺寸缩减到最小。

以下是一个使用多阶段构建的示例：

# 阶段1 - 构建程序
FROM alpine AS build-stage
RUN apk add --no-cache g++
COPY hello.cpp /usr/src/hello.cpp
RUN g++ /usr/src/hello.cpp -o /usr/bin/hello

# 阶段2 - 运行程序
FROM alpine
COPY --from=build-stage /usr/bin/hello /usr/bin/hello
CMD ["hello"]

这个Dockerfile使用两个阶段进行镜像的构建。第一阶段使用Alpine镜像作为基础镜像，安装g++编译器，编译程序，然后将可执行文件拷贝到镜像中。第二阶段再次使用Alpine镜像作为基础镜像，将第一阶段中构建的可执行文件拷贝到镜像中，然后指定程序在容器启动时要执行的命令。

这种方法的好处在于使用多个阶段构建，我们可以在第二个阶段中只包含必须的组件，从而保证了最终镜像的最小尺寸。