AtCoderの開発環境(c/c++20, python3)

AtCoderの開発環境

メンテナンスをしたので内容を記事にします。
2024/11/21のバージョンです。
今後、c/c++23などの対応でメインブランチの内容が変わる可能性はあります。

• githubのリポジトリ
  AtCoder-dev

環境

c/c++23, python3, pypy3

外部モジュール

numpy

解説

自身で考察したc/c++, python3+numpy, pypy3の設定

dockerfile

# See here for image contents: https://github.com/microsoft/vscode-dev-containers/tree/v0.134.0/containers/cpp/.devcontainer/base.Dockerfile
ARG VARIANT="debian"
FROM mcr.microsoft.com/vscode/devcontainers/cpp:0-${VARIANT}
# インタラクティブモードにならないようにする
ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive

# 必要なパッケージのインストール
RUN apt-get update && \
    apt-get -y install --no-install-recommends \
    git gdb \
    # python pypy3
    python3-numpy \ 
    python3-pip pypy3 nodejs npm locales-all expect build-essential && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# Pipのアップグレード
RUN pip3 install --upgrade pip

# 必要なツールのインストール
# online-judge-tools atcoder-cli atcoderでも使えるpythonのライブラリ
RUN pip3 install online-judge-tools && \ 
    npm install -g atcoder-cli --unsafe-perm && \
    rm -rf ~/.cache/pip && \
    npm cache clean --force

ENV LANG ja_JP.UTF-8
ENV LANGUAGE ja_JP:ja
ENV LC_ALL ja_JP.UTF-8
ENV TZ=Asia/Tokyo

# C++でAtCoder Library(ACL)を使えるようにする
RUN git clone https://github.com/atcoder/ac-library.git /lib/ac-library
ENV CPLUS_INCLUDE_PATH /lib/ac-library

• image
  microsoftが公開しているc/c++用のイメージです。
  c++20まで設定がされています。
  osのdebian11は、ubuntu24.04よりビルドの処理が軽い？気がするので選んでいます。

FROM mcr.microsoft.com/vscode/devcontainers/cpp:0-${VARIANT}

• ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive
  インタラクティブモード
  yes/noなどの対話モードへならないようにします。

• apt-get update
  インストール可能なパッケージの「一覧」を更新する。

• -y
  全てyesを選択

• --no-install-recommends
  「推奨」パッケージをインストールしません。

apt-get -y install --no-install-recommends

• locales-all
  全ての言語のlocaleをインストール。

• expect
  ExpectはLinuxのCLIコマンドを自動化する化するパッケージの一つです。

• build-essential
  開発に必須のビルドツールを提供しているパッケージ。
  gcc、g++、makeとかその他色々。

• rm -rf /var/lib/apt/lists/*
  ここには apt-get update で取得したリポジトリのパッケージのリストが保存されています。
  削除した方が軽くなります。

git gdb \
# python pypy3
python3-numpy \ 
python3-pip pypy3 nodejs npm locales-all expect build-essential && \
rm -rf /var/lib/apt/lists/*

• Pipのアップグレード

RUN pip3 install --upgrade pip

• online-judge-tools
  atcoderのコンテストのサンプルテストをローカルで実行する時に役に立ちます。
• atcoder-cli
  コンテスト時にcppファイルを用意するのに役に立ちます。
• rm -rf ~/.cache/pip
  pipを使用してできたキャッシュを削除します。
• npm cache clean --force

RUN pip3 install online-judge-tools && \ 
    npm install -g atcoder-cli --unsafe-perm && \
    rm -rf ~/.cache/pip && \
    npm cache clean --force

• C++でAtCoder Library(ACL)を使えるようにする
  事前にgitをインストールしてます。
  ac-libraryをダウンロードして、環境変数を設定します。

RUN git clone https://github.com/atcoder/ac-library.git /lib/ac-library
ENV CPLUS_INCLUDE_PATH /lib/ac-library

今後の改良点

• c/c++23に対応
• 最新のpython3のバージョンに対応する
• 最新のpypy3のバージョンに対応する
• pypy3のNumPyに対応する

上記を行う為の課題

• microsoftのimageはもう更新されないのでubuntuかdabianを自分で設定する
  • ubuntu:24.04
  • ubuntu:25.04
  • dabian:12
• ubuntu24.04ではonline-judge-toolsのインストールを工夫する必要がある
  • Python 3.12 以降で distutils が削除された
  • pip3を使用するために仮想環境を使用する
    python3 -m venv /opt/venv
  • 仮想環境を有効にする
    　. /opt/venv/bin/activate
• devcontainer.jsonにて、remoteUserをubuntuにする

現時点での調整中

下記のファイルはonline-judge-toolsのコマンドが動作しません。
ubuntu24.04からpython3-distutilsがない為です。
綺麗な解決策は浮かばないです。

dockerfile

# ベースイメージをUbuntu 24.04に設定
FROM ubuntu:24.04

# インタラクティブモードにならないようにする
ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive

# 必要なパッケージのインストール
RUN apt-get update && \
    apt-get -y install --no-install-recommends \
    software-properties-common \
    git gdb \
    python3 python3-numpy python3-pip python3-venv \
    pypy3 nodejs npm locales-all expect build-essential && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# Pipのアップグレード (externally-managed-environmentを回避)
RUN python3 -m venv /opt/venv && \
    . /opt/venv/bin/activate && \
    pip3 install --upgrade pip

# 必要なツールのインストール
RUN . /opt/venv/bin/activate && \
    pip3 install online-judge-tools && \ 
    npm install -g atcoder-cli --unsafe-perm && \
    rm -rf ~/.cache/pip && \
    npm cache clean --force

# GCCの最新バージョンをインストール (C++23対応)
RUN add-apt-repository -y ppa:ubuntu-toolchain-r/test && \
    apt-get update && \
    apt-get -y install gcc-13 g++-13 && \
    update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc /usr/bin/gcc-13 100 && \
    update-alternatives --install /usr/bin/g++ g++ /usr/bin/g++-13 100 && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# ロケール設定
ENV LANG ja_JP.UTF-8
ENV LANGUAGE ja_JP:ja
ENV LC_ALL ja_JP.UTF-8
ENV TZ=Asia/Tokyo

# C++でAtCoder Library(ACL)を使えるようにする
RUN git clone https://github.com/atcoder/ac-library.git /lib/ac-library
ENV CPLUS_INCLUDE_PATH /lib/ac-library

Ubuntu 24.04以降のDockerイメージを使用する場合には、下記のようにremoteUserをubuntuに指定します。
これに２日ほど引っかかりました。

devcontainer.json

{
	"name": "C++",
	"build": {
		"dockerfile": "./Dockerfile",
	},
	"runArgs": [ "--cap-add=SYS_PTRACE", "--security-opt", "seccomp=unconfined"],
    "features": {
        "ghcr.io/devcontainers/features/common-utils:2": {
            "installZsh": true,
            "configureZshAsDefaultShell": true,
            "installOhMyZsh": true,
            "installOhMyZshConfig": true,
            "upgradePackages": true,
            "nonFreePackages": false
        }
    },
	"remoteUser": "ubuntu"
}