Rust ja C++: Yhdessä matkalla kohti parempaa ohjelmointiintegraatiota

Rust ja C++: Yhdessä matkalla kohti parempaa ohjelmointiintegraatiota

Rust Foundation julkaisi äskettäin GitHubissa tärkeän asiakirjan, joka korostaa Rust- ja C++-ohjelmointikielten välisen vuorovaikutuksen haasteita. Säätiö hahmottelee sekä lyhyen että pitkän aikavälin ratkaisuja näiden kahden ohjelmointikielen välisen yhteentoimivuuden parantamiseksi. Tämä on erityisen tärkeää, koska Rust, vaikka se on perustettu matalan tason ohjelmointiin, kohtaa usein olemassa olevia C++-sovelluksia.

Yhteentoimivuus Rustin ja C++:n välillä on avainkysymys, erityisesti kehitettäessä sulautettuja järjestelmiä tai muita resurssirajoitettuja ympäristöjä. Rust Foundationin mainitsemat käyttötapaukset ovat esimerkillisiä: C++-järjestelmät, jotka toteuttavat uusia toimintoja Rustilla, Rust-pohjaiset järjestelmät, jotka perustuvat olemassa olevaan C++-koodiin, ja järjestelmät, jotka käyttävät useita ohjelmointikieliä. C++:lla on paljon pidempi historia, minkä vuoksi monet projektit joutuvat usein työskentelemään olemassa olevan C++-koodin kanssa.

Integraation haasteet

Suurin este Rustin ja C++:n yhteiskäytölle on työkaluketjun puute, joka mahdollistaisi C++- ja Rust-koodin sekoittamisen samassa tiedostossa. FFI-pohjainen (Foreign Function Interface) -lähestymistapa on tällä hetkellä tarpeen näiden kahden ohjelmointikielen yhdistämiseksi. Tämä tehdään yleensä C:n Application Binary Interfacen (ABI) kautta, joka on vakaampi ja alustariippumaton kuin monimutkaisemmat C++ ABI:t.

Toinen suuri ongelma on, että monet Rustin suojausominaisuudet katoavat suurelta osin, kun ne ovat vuorovaikutuksessa C:n kanssa. Tämä asettaa siksi vakavan haasteen kehittäjille, jotka haluavat hyödyntää Rustin vahvoja turvatoimia samalla kun ollaan vuorovaikutuksessa C:n kanssa. Rust Foundation kuvailee C:tä FFI-integraation "lingua francaksi", ja vaikeudet luoda yhteistä perustaa kommunikaatiolle Rust-ominaisuuksien käyttöä rajoittavat vakavasti.

Parannusstrategiat

Rust Foundation on määritellyt "C++/Rust Interoperability Problem Statementissään" kolme keskeistä strategiaa näiden kielten yhteentoimivuuden optimoimiseksi. Ensinnäkin säätiö aikoo parantaa työkaluja ja korjata perusongelmat Rust-projektissa, jotka vaikeuttavat integraatiota.

Lisäksi tavoitteena on löytää yhteisymmärrys strategiasta, jolla voidaan tunnistaa ja toteuttaa Rustille tarvittavat muutokset yhteentoimivuuden lisäämiseksi. Toinen tärkeä kohta on yhteistyö C++-yhteisön ja C++-standardikomitean kanssa yhteisten turvallisuus- ja suorituskykytavoitteiden saavuttamiseksi.

Nämä lähestymistavat tulevat esiin, kun Google myönsi Rust Foundationille runsaan miljoonan dollarin avustuksen helmikuussa 2024. Nämä varat on tarkoitettu edistämään Rustin ja C++:n välistä yhteistyötä.

Lisätietoja löytyy GitHubin C++/Rust-ongelmalausunnosta ja Rust Foundationin ilmoituksista. Näillä aloitteilla saattaa olla merkittävä vaikutus ohjelmistokehitykseen ja integraatioon tulevaisuudessa, erityisesti alueilla, joilla Rustia ja C++:aa käytetään yhdessä.