Προγραμματισμός C: Εγκατάσταση GCC με Docker

📋 Στόχοι Μαθήματος

Στο τέλος του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί να:

Εξηγεί τι είναι το Docker και γιατί το χρησιμοποιούμε
Κατανοεί τη διαφορά μεταξύ Image και Container
Εγκαθιστά το Docker Desktop στον υπολογιστή του
Δημιουργεί containers με διάφορα images (Apache, Ubuntu)
Εγκαθιστά τον GCC compiler μέσα σε Ubuntu container
Μεταγλωττίζει και εκτελεί προγράμματα C μέσα στο container

🛠️ Το Περιβάλλον Ανάπτυξης

Για να γράψεις και να τρέξεις προγράμματα σε C, χρειάζεσαι:

GCC Compiler – Μετατρέπει τον κώδικα C σε εκτελέσιμο πρόγραμμα
Text Editor – Για να γράψεις τον κώδικα (VS Code, Notepad++, κτλ)
Terminal – Για να τρέξεις εντολές compile και execute

❌ Το πρόβλημα χωρίς Docker:

Διαφορετική εγκατάσταση σε Windows / Mac / Linux
Προβλήματα συμβατότητας εκδόσεων
"Στον υπολογιστή μου δουλεύει!" 😤
Δύσκολη εγκατάσταση σε Windows

✅ Η λύση με Docker:

Ίδιο περιβάλλον παντού (Windows, Mac, Linux)
Εύκολη εγκατάσταση με μία εντολή
Καμία σύγκρουση με το λειτουργικό σύστημα
Επαγγελματικό περιβάλλον ανάπτυξης

🐳 Τι είναι το Docker (Θεωρητικά)

Το Docker είναι μια πλατφόρμα που επιτρέπει τη δημιουργία απομονωμένων περιβαλλόντων (containers) για την εκτέλεση εφαρμογών.

🏠 Αναλογία με σπίτι:

Image = Το αρχιτεκτονικό σχέδιο του σπιτιού (blueprint)
Container = Το πραγματικό σπίτι που χτίστηκε από το σχέδιο

Από ένα σχέδιο μπορείς να χτίσεις πολλά σπίτια!

Διαφορά Image vs Container

Image	Container
📦 "Πακέτο" με όλα τα απαραίτητα	🏃 Το image σε εκτέλεση
Στατικό (δεν αλλάζει)	Δυναμικό (τρέχει, σταματά)
Αποθηκεύεται στο Docker Hub	Τρέχει στον υπολογιστή σου
Παράδειγμα: `gcc:latest`	Παράδειγμα: `my-gcc-container`

📦 Image
"Πακέτο" με GCC, Linux, βιβλιοθήκες

⬇️

🐳 Container
Το image "τρέχει" - μπορείς να κάνεις compile!

📌 Τι ξέρει το Docker:

Πώς να τρέξει containers
Πώς να διαχειριστεί δίκτυα και αρχεία
Πώς να απομονώσει διεργασίες

❌ Τι ΔΕΝ ξέρει το Docker:

Τι είναι η C ή ο GCC
Πώς να κάνει compile τον κώδικά σου
Τι κάνει το πρόγραμμά σου

🖐️ Hands-on: Πρακτική Εγκατάσταση Docker

Ας δούμε βήμα-βήμα πώς εγκαθιστούμε και χρησιμοποιούμε το Docker στην πράξη.

Βήμα 1: Κατέβασμα Docker Desktop

Επισκεφθείτε την επίσημη σελίδα εγκατάστασης ανάλογα με το λειτουργικό σας:

Mac: https://docs.docker.com/desktop/setup/install/mac-install/
Windows: https://docs.docker.com/desktop/setup/install/windows-install/
Linux: https://docs.docker.com/desktop/setup/install/linux/

Βήμα 2: Εγκατάσταση Docker Desktop

Ακολουθήστε τις οδηγίες του installer για το λειτουργικό σας σύστημα.

Βήμα 3: Εκκίνηση και Επαλήθευση

Ανοίξτε το Docker Desktop και επιβεβαιώστε ότι τρέχει:

# Έλεγχος έκδοσης Docker
docker --version

# Αναμενόμενο αποτέλεσμα:
Docker version 24.0.7, build afdd53b

Βήμα 4: Δημιουργία δύο Apache Containers

Θα δημιουργήσουμε δύο containers με Apache σε διαφορετικές θύρες για να δούμε πώς λειτουργεί η απομόνωση!

🔹 Container 1 – Apache στη θύρα 8090

docker run -d \                 # Εκκινεί container σε background (detached mode)
  --name apache-8090 \          # Δίνει όνομα στο container για εύκολη διαχείριση
  -p 8090:80 \                  # Port mapping:
                                # 8090 = πόρτα του host (υπολογιστή)
                                # 80   = πόρτα μέσα στο container (Apache)
  httpd:2.4                     # Image: Apache HTTP Server έκδοση 2.4

# Πληκτρολόγηση στο terminal:
docker run -d --name apache-8090 -p 8090:80 httpd:2.4

🌐 Πρόσβαση από browser:

http://localhost:8090

🔹 Container 2 – Apache στη θύρα 8091

docker run -d \                 # Εκκινεί container σε background
  --name apache-8091 \          # Μοναδικό όνομα για το δεύτερο container
  -p 8091:80 \                  # Port mapping:
                                # 8091 = πόρτα του host
                                # 80   = πόρτα Apache μέσα στο container
  httpd:2.4                     # Το ίδιο image Apache (ίδια "βάση", άλλο container)

# Πληκτρολόγηση στο terminal:
docker run -d --name apache-8091 -p 8091:80 httpd:2.4

🌐 Πρόσβαση από browser:

http://localhost:8091

✅ Τι μόλις πετύχαμε;

Δύο ανεξάρτητοι Apache servers τρέχουν ταυτόχρονα
Χρησιμοποιούν το ίδιο image (httpd:2.4) αλλά είναι διαφορετικά containers
Κάθε ένα ακούει σε διαφορετική θύρα (8090 vs 8091)
Είναι πλήρως απομονωμένα μεταξύ τους!

🔹 Container 3 – Ubuntu με πολλαπλές θύρες

Ας δημιουργήσουμε ένα τρίτο container με Ubuntu 24.04 που θα έχει δύο port mappings:

docker run -d --name my-ubuntu \
  -p 8092:80 -p 3307:3306 \
  ubuntu:24.04 sleep infinity

📖 Επεξήγηση εντολών

docker run                  # Δημιουργεί και ξεκινά ένα ΝΕΟ container
-d                           # Detached mode: τρέχει στο background
--name my-ubuntu             # Δίνουμε όνομα στο container (για εύκολη διαχείριση)

-p 8092:80                   # Port mapping για το web:
                             # 8092 = πόρτα του υπολογιστή (host)
                             # 80   = πόρτα μέσα στο container

-p 3307:3306                 # Port mapping για MySQL:
                             # 3307 = πόρτα του host
                             # 3306 = πόρτα MySQL μέσα στο container

ubuntu:24.04 # Image: Ubuntu Linux έκδοση 24.04 LTS

sleep infinity               # Εντολή που τρέχει μέσα στο container
                             # Κρατά το container "ζωντανό" για πάντα

⚠️ Γιατί sleep infinity;

Το Ubuntu image δεν έχει κάποια υπηρεσία που τρέχει by default. Χωρίς το sleep infinity, το container θα σταματούσε αμέσως! Με αυτή την εντολή, το container μένει ανοιχτό και μπορούμε να μπούμε μέσα και να εγκαταστήσουμε ό,τι θέλουμε.

Είσοδος στο Ubuntu container

docker exec -it my-ubuntu bash

Τώρα μπορείς να εγκαταστήσεις τον GCC compiler:

# Ενημέρωση λίστας πακέτων
apt-get update

# Εγκατάσταση GCC compiler
apt-get install gcc

# Επαλήθευση εγκατάστασης
gcc --version

✅ Έτοιμο!

Τώρα έχεις τον GCC compiler εγκατεστημένο και μπορείς να κάνεις compile προγράμματα C!

💡 Διαφορά httpd image vs Ubuntu image:

httpd:2.4 → Έτοιμο image με Apache προεγκατεστημένο και ρυθμισμένο
ubuntu:24.04 → "Καθαρό" λειτουργικό, εσύ εγκαθιστάς ό,τι θέλεις

Το Ubuntu σου δίνει πλήρη έλεγχο αλλά απαιτεί περισσότερη δουλειά!

🗂️ Διαχείριση των Containers

# Δες τα containers που τρέχουν
docker ps

# Σταμάτα ένα container
docker stop apache-8090

# Ξεκίνα ξανά ένα container
docker start apache-8090

# Διαγραφή container (πρέπει πρώτα να σταματήσει)
docker stop apache-8090
docker rm apache-8090

# Διαγραφή και των δύο Apache containers
docker stop apache-8090 apache-8091
docker rm apache-8090 apache-8091

💻 Compile και Εκτέλεση Προγράμματος C

Τώρα που έχουμε τον GCC εγκατεστημένο στο Ubuntu container, ας κάνουμε compile ένα πρόγραμμα!

Βήμα 1: Δημιουργία αρχείου C μέσα στο container

Μέσα στο container (αφού έχεις κάνει docker exec -it my-ubuntu bash), δημιούργησε ένα αρχείο:

# Δημιουργία αρχείου hello.c με echo
echo '#include <stdio.h>
int main() {
    printf("Hello from Docker!\\n");
    return 0;
}' > hello.c

Ή αν προτιμάς, χρησιμοποίησε έναν editor:

# Εγκατάσταση nano editor (προαιρετικά)
apt-get install nano

# Δημιουργία αρχείου
nano hello.c

Και γράψε τον κώδικα:

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello from Docker!\n");
    return 0;
}

Βήμα 2: Compile το πρόγραμμα

# Compile με GCC
gcc hello.c -o hello

🔍 Τι σημαίνει η εντολή;

gcc → Ο compiler
hello.c → Το αρχείο πηγαίου κώδικα
-o hello → Output: δημιουργεί εκτελέσιμο με όνομα "hello"

Βήμα 3: Εκτέλεση του προγράμματος

# Εκτέλεση
./hello

# Αποτέλεσμα:
Hello from Docker!

🎉 Επιτυχία!

Μόλις έκανες compile και έτρεξες ένα πρόγραμμα C μέσα στο Docker!

Βήμα 4: Έξοδος από το container

# Έξοδος
exit

🗂️ Διαχείριση του Container

# Δες τα containers που τρέχουν
docker ps

# Σταμάτα το container
docker stop my-ubuntu

# Ξεκίνα ξανά το container
docker start my-ubuntu

# Διαγραφή container (πρέπει πρώτα να σταματήσει)
docker stop my-ubuntu
docker rm my-ubuntu

📦 Μεταφορά Container

Μπορείς να μεταφέρεις το container που έφτιαξες σε άλλον υπολογιστή!

🔹 Μετατρέπεις το container σε image

1️⃣ Στον υπολογιστή σου

docker commit my-ubuntu my-gcc:1.0

📌 Τι κάνει:

Παίρνει το τρέχον container (Ubuntu + GCC) και το αποθηκεύει σαν Docker image.

2️⃣ Αποθήκευση σε αρχείο

docker save my-gcc:1.0 > my-gcc.tar

👉 Δημιουργεί αρχείο my-gcc.tar

3️⃣ Μεταφορά σε άλλον υπολογιστή

με USB
με SCP
με cloud (Drive κτλ)

4️⃣ Στον άλλο υπολογιστή

(με Docker Desktop εγκατεστημένο)

docker load < my-gcc.tar

5️⃣ Τρέχεις το container

docker run -d --name my-ubuntu \
  -p 8092:80 -p 3307:3306 \
  my-gcc:1.0 sleep infinity

🎉 ΤΕΛΟΣ!

Τώρα έχεις το ίδιο περιβάλλον ανάπτυξης C σε οποιονδήποτε υπολογιστή!

📝 Σύνοψη Εντολών

Εντολή	Περιγραφή
`docker run -d --name my-ubuntu ...`	Δημιουργία νέου container
`docker exec -it my-ubuntu bash`	Είσοδος στο container
`apt-get install gcc`	Εγκατάσταση GCC compiler
`gcc file.c -o output`	Compile αρχείου C
`./output`	Εκτέλεση προγράμματος
`docker stop my-ubuntu`	Σταμάτημα container
`docker start my-ubuntu`	Εκκίνηση container
`docker rm my-ubuntu`	Διαγραφή container