如何在Docker中运行QT GUI应用并显示到Ubuntu主机？

问题背景 #

尝试将基于Qt的带窗口界面应用容器化，在Ubuntu主机显示，当前操作步骤如下：

Dockerfile内容 #

# syntax=docker/dockerfile:1
FROM ubuntu:xenial-20210804
WORKDIR /app
COPY . .
RUN --mount=type=cache,target=/var/cache/apt,sharing=locked \
    --mount=type=cache,target=/var/lib/apt,sharing=locked \
     apt update && apt install software-properties-common -y && \
     apt-add-repository ppa:beineri/opt-qt591-xenial
RUN --mount=type=cache,target=/var/cache/apt,sharing=locked \
    --mount=type=cache,target=/var/lib/apt,sharing=locked \
     apt update && \
     apt-get install git cmake qtbase5-dev qtdeclarative5-dev qt59multimedia qt59quickcontrols \
     qt59imageformats qt59quickcontrols2 qt59script libfftw3-dev libsamplerate0-dev \
     libasound2-dev libmpv-dev libdrm-dev libgl1-mesa-dev portaudio19-dev autoconf libtool xvfb -y 
RUN mkdir build && cd build
RUN git clone https://github.com/thestk/rtmidi            # build & install
RUN cd rtmidi && git checkout 88e53b9 && ./autogen.sh && make && make install
SHELL ["/bin/bash", "-c"]
RUN cd /app/build && cmake .. -DCMAKE_PREFIX_PATH=/opt/qt59/ && make -j8
# RUN rm /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libGL.so && ldconfig
# RUN Xvfb :2 -screen 0 1024x768x16 &
ENTRYPOINT [ "/app/build/appname"] # This binary launches the app.
# -- Below this line is things I've tried without success
# ENV DISPLAY=:1
# RUN groupadd -g 1000 myuser
# RUN useradd -d /home/myuser -s /bin/bash -m myuser -u 1000 -g 1000
# USER myuser
# ENV HOME /home/myuser

构建与运行命令 #

构建镜像：

sudo docker build -t app_img . 

第一次运行命令：

sudo docker run --volume="$HOME/.Xauthority:/root/.Xauthority:rw" -e DISPLAY=$DISPLAY --net=host app_img  

出现错误：

QStandardPaths: XDG_RUNTIME_DIR not set, defaulting to '/tmp/runtime-root'
libGL error: No matching fbConfigs or visuals found
libGL error: failed to load driver: swrast
Could not initialize GLX

第二次尝试运行命令：

sudo docker run --volume="$HOME/.Xauthority:/root/.Xauthority:rw" --net=host rad_lib

出现错误：

QStandardPaths: XDG_RUNTIME_DIR not set, defaulting to '/tmp/runtime-root'
QXcbConnection: Could not connect to display 

解决建议 #

1. 完善X11权限与环境变量配置 #

• 运行容器时，除挂载.Xauthority和传递DISPLAY，需添加X11 socket挂载并设置XDG_RUNTIME_DIR：

  sudo docker run \
    --volume="$HOME/.Xauthority:/root/.Xauthority:rw" \
    --volume="/tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix:rw" \
    --volume="/run/user/$(id -u)/:/run/user/$(id -u)/:rw" \
    -e DISPLAY=$DISPLAY \
    -e XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/$(id -u) \
    --net=host \
    app_img
  

• 主机端临时开放本地X11访问权限：xhost +local:（重启后失效，生产环境需严格控制）。

2. 修复容器内GL驱动冲突 #

• 在Dockerfile中补充安装GL依赖：

  RUN apt-get install -y libgl1-mesa-glx libgl1-mesa-dri
  

• 取消注释Dockerfile中RUN rm /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libGL.so && ldconfig行，解决libGL库版本冲突。

3. 用普通用户运行容器 #

• 取消Dockerfile中被注释的用户创建代码，确保UID/GID与主机一致：

  RUN groupadd -g 1000 myuser
  RUN useradd -d /home/myuser -s /bin/bash -m myuser -u 1000 -g 1000
  USER myuser
  ENV HOME /home/myuser
  

• 对应调整运行命令的挂载路径：

  sudo docker run \
    --volume="$HOME/.Xauthority:/home/myuser/.Xauthority:rw" \
    --volume="/tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix:rw" \
    --volume="/run/user/$(id -u)/:/run/user/1000/:rw" \
    -e DISPLAY=$DISPLAY \
    -e XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/1000 \
    --net=host \
    app_img
  

4. 验证基础X11连接 #

• 在容器内运行xeyes测试X11是否正常：

  sudo docker run --rm \
    --volume="$HOME/.Xauthority:/root/.Xauthority:rw" \
    --volume="/tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix:rw" \
    -e DISPLAY=$DISPLAY \
    ubuntu:xenial-20210804 xeyes
  

若xeyes能显示，说明X11配置无问题，问题出在Qt应用的依赖或构建参数上。

5. 调整Qt构建参数 #

• 构建时添加xcb平台指定参数：

  RUN cd /app/build && cmake .. -DCMAKE_PREFIX_PATH=/opt/qt59/ -DQT_QPA_PLATFORM=xcb && make -j8
  

• 确保容器内安装Qt xcb插件：apt-get install -y qt59xcb-plugin。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者LateBird