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# 多 nixpkgs 实例的妙用
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我们在前面 [降级与升级软件包](../nixos-with-flakes/downgrade-or-upgrade-packages.md) 一节中见过，怎么通过 `import nixpkgs {...}` 这样的方法实例化多个不同的 nixpkgs 实例。
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这种方法有很多的用途，常见的有：
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1. 通过实例化 commit id 不同的 nixpkgs 实例，用于安装不同版本的软件包。前面的 [降级与升级软件包](../nixos-with-flakes/downgrade-or-upgrade-packages.md) 一节中就是这样使用的。
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2. 如果希望使用 overlays，但是又不想影响到默认的 nixpkgs 实例，可以通过实例化一个新的 nixpkgs 实例，然后在这个实例上使用 overlays。
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- 上一节 Overlays 中提到的 `nixpkgs.overlays = [...];` 是直接修改全局的 nixpkgs 实例，如果你的 overlays 改了比较底层的包，可能会影响到其他模块。坏处之一是会导致大量的本地编译（因为二进制缓存失效了），二是被影响的包功能可能也会出问题。
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3. 在跨系统架构的编译中，你可以通过实例化多个 nixpkgs 实例来在不同的地方分别选用 QEMU 模拟编译与交叉编译，或者添加不同的 gcc 编译参数。
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总之，实例化多个 nixpkgs 实例是非常有用的。
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## `nixpkgs` 的实例化
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先看看如何实例化一个非全局的 nixpkgs 实例，最常见的语法是：
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```nix
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{
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# a simple example
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pkgs-xxx = import nixpkgs {
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system = "x86_64-linux";
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};
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# a more complex example(cross-compiling)
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pkgs-yyy = import nixpkgs {
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localSystem = "x86_64-linux";
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crossSystem = {
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config = "riscv64-unknown-linux-gnu";
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# https://nixos.wiki/wiki/Build_flags
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# this option equals to add `-march=rv64gc` into CFLAGS.
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# CFLAGS will be used as the command line arguments for the gcc/clang.
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gcc.arch = "rv64gc";
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# the same as `-mabi=lp64d` in CFLAGS.
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gcc.abi = "lp64d";
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};
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overlays = [
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(self: super: {
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google-chrome = super.google-chrome.override {
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commandLineArgs =
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"--proxy-server='https=127.0.0.1:3128;http=127.0.0.1:3128'";
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};
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# ... other overlays
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})
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];
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};
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}
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```
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我们学习 Nix 语法时就学过：
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> `import` 表达式以其他 Nix 文件的路径作为参数，返回该 Nix 文件的执行结果。
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> `import` 的参数如果为文件夹路径，那么会返回该文件夹下的 `default.nix` 文件的执行结果。
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`nixpkgs` 是一个 Git 仓库，它的根目录下刚好有一个 `default.nix` 文件，那么答案就呼之欲出了：`import nixpkgs` 就是返回 [nixpkgs/default.nix](https://github.com/NixOS/nixpkgs/blob/nixos-23.05/default.nix) 文件的执行结果。
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从这个文件开始探索，就能找到 `import nixpkgs` 的实现代码是 [pkgs/top-level/impure.nix](https://github.com/NixOS/nixpkgs/blob/nixos-23.05/pkgs/top-level/impure.nix)，这里截取部分内容：
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```nix
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# ... skip some lines
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{ # We put legacy `system` into `localSystem`, if `localSystem` was not passed.
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# If neither is passed, assume we are building packages on the current
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# (build, in GNU Autotools parlance) platform.
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localSystem ? { system = args.system or builtins.currentSystem; }
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# These are needed only because nix's `--arg` command-line logic doesn't work
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# with unnamed parameters allowed by ...
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, system ? localSystem.system
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, crossSystem ? localSystem
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, # Fallback: The contents of the configuration file found at $NIXPKGS_CONFIG or
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# $HOME/.config/nixpkgs/config.nix.
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config ? let
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# ... skip some lines
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, # Overlays are used to extend Nixpkgs collection with additional
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# collections of packages. These collection of packages are part of the
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# fix-point made by Nixpkgs.
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overlays ? let
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# ... skip some lines
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, crossOverlays ? []
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, ...
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} @ args:
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# If `localSystem` was explicitly passed, legacy `system` should
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# not be passed, and vice-versa.
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assert args ? localSystem -> !(args ? system);
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assert args ? system -> !(args ? localSystem);
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import ./. (builtins.removeAttrs args [ "system" ] // {
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inherit config overlays localSystem;
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})
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``````
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因此 `import nixpkgs {...}` 实际就是调用了上面这个函数，后面的 attribute set 就是这个参数的参数。
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## 注意事项
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在创建多 nixpkgs 实例的时候需要注意一些细节，这里列举一些常见的问题：
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1. 根据 @fbewivpjsbsby 补充的文章 [1000 instances of nixpkgs](https://discourse.nixos.org/t/1000-instances-of-nixpkgs/17347)，在子模块或者子 flakes 中用 `import` 来定制 `nixpkgs` 不是一个好的习惯，因为每次 `import` 都会重新求值并产生一个新的 nixpkgs 实例，在配置越来越多时会导致构建时间变长、内存占用变大。所以这里改为了在 `flake.nix` 中创建所有 nixpkgs 实例。
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2. 在混合使用 QEMU 模拟编译与交叉编译时，搞得不好可能会导致许多包被重复编译多次，要注意避免这种情况。
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