Golang 與 CGO inside docker 圖像交叉編譯

Question

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要求：應用程序必須容器化為 docker 圖像，並且需要支持arm64和amd64架構。

代碼庫：它是一個需要使用git2go庫的 golang 應用程序，並且必須具有CGO_ENABLED=1才能構建項目。 可在 github 上找到最小可重現示例。

主機：我正在使用 arm64 M1 mac 和 docker 桌面來構建應用程序，但在我們的 amd64 Jenkins CI 構建系統上結果相似。

Dockerfile :

FROM golang:1.17.6-alpine3.15 as builder

WORKDIR /workspace
COPY go.mod go.mod
COPY go.sum go.sum

RUN apk add --no-cache libgit2 libgit2-dev git gcc g++ pkgconfig

RUN go mod download

COPY main.go main.go

ARG TARGETARCH TARGETOS

RUN CGO_ENABLED=1 GO111MODULE=on GOOS=${TARGETOS} GOARCH=${TARGETARCH} go build -tags static,system_libgit2 -a -o gitoperations main.go

FROM alpine:3.15 as runner

WORKDIR /
COPY --from=builder /workspace/gitoperations .
ENTRYPOINT ["/gitoperations"]

這就是我構建圖像的方式：

docker buildx create --name gitops --use
docker buildx build --platform=linux/amd64,linux/arm64 --pull .

此設置有效，但在為不同的拱門構建時構建時間太長。 此特定構建步驟之間的時間差： RUN CGO_ENABLED=1 GO111MODULE=on GOOS=${TARGETOS} GOARCH=${TARGETARCH} go build -tags static,system_libgit2 -a -o gitoperations main.go在構建時總是長 10 倍不同的拱門：

例子：

1. 在 arm64 M1 mac（沒有 rossetta）上：構建 arm64 可執行文件需要大約 30 秒，而 amd64 需要大約 300 秒。
2. 在我們的 amd64 Jenkins CI 系統上：構建 arm64 可執行文件比構建 amd64 可執行文件花費的時間長 10 倍。

通過查看docker buildx build命令 output 可以看到此構建時間。
我相信（而且我肯定是錯的）它的發生是因為 docker 在構建與主機的 cpu arch 不同的 cpu 架構時正在使用qemu仿真。 所以我想利用 golang 的交叉編譯功能來加快構建時間。

我嘗試過的：我想在這個 dockerfile 中有一個builder階段，用於 arm 和 amd arch 通過嘗試以下語法：
FROM --platform=$BUILDPLATFORM golang:1.17.6-alpine3.15 as builder 。 但是在對 dockerfile 進行此更改后使用相同的 docker 構建命令會出現構建錯誤，這是我在 arm64 M1 mac 上運行時得到的結果：

 > [linux/arm64->amd64 builder 9/9] RUN CGO_ENABLED=1 GO111MODULE=on GOOS=linux GOARCH=amd64 go build -tags static,system_libgit2 -a -o gitoperations main.go:
#0 1.219 # runtime/cgo
#0 1.219 gcc: error: unrecognized command-line option '-m64'

閱讀golang CGO 文檔后，我認為發生此錯誤是因為go沒有選擇能夠為兩種架構構建的正確c編譯器，我需要設置CC env 變量以指示go使用哪個c編譯器。

問題：我假設qemu導致構建時間差異並且可以通過使用 golang 的本機交叉編譯功能來減少它是否正確？
我如何使用 docker 桌面從任何主機為 amd64 和 arm64 go build編譯，因為我沒有任何使用C代碼和gcc的經驗，我不確定如果我應該在go build命令中為CC標志設置什么值需要支持linux/amd64和linux/arm64嗎？

Answer 1

順便說一句，我想分享一點我的經驗，我還嘗試使用 GitHub Actions 構建一個 Go 應用程序 Docker 圖像，並且 go 構建在 Docker 中運行，雖然應用程序不是太大，但我覺得它很長過程。 然后我嘗試在 Docker 之外構建二進制文件，這個過程要快得多，特別是如果我們存儲之前構建過程的緩存。

Answer 2

為了能夠在 go 上編譯 C 代碼，您需要將CC變量設置為 arm 交叉編譯器。 您可以通過go env查看您的CC變量。 您遇到的錯誤與您使用的主機系統中的本機編譯器有關。 您應該在您的 dockerfile 中執行sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabi 。下載必要的交叉編譯工具后。 您需要將 gcc 命令鏈接到您通過我提到的命令下載的編譯器。 然后您應該能夠為 arm64 編譯您的應用程序。

您能否也分享您的go env output。您可能還需要編輯GOGCCFLAGS變量。

Answer 3

是的，您假設 qemu 導致構建時間差異是正確的，並且使用 golang 的本機交叉編譯功能可以幫助減少構建時間。

要使用 Docker Desktop 從任何主機編譯 amd64 和 arm64 架構，您可以在 go 構建命令中設置 CC 環境變量以指定 Go 應該使用的編譯器。

例如，要針對arm64進行交叉編譯，您可以設置CC=aarch64-linux-gnu-gcc 。 對於 amd64，您可以設置CC=gcc 。 您可以在 docker buildx 構建命令中將這些值設置為 arguments。

請注意，您需要在主機上安裝適當的交叉編譯工具才能工作，例如 arm64 的aarch64 -linux-gnu-gcc 。