Rust en C++: samen op weg naar een betere programmeerintegratie

Rust en C++: samen op weg naar een betere programmeerintegratie

De Rust Foundation heeft onlangs een belangrijk document op GitHub gepubliceerd waarin de uitdagingen in de interactie tussen de programmeertalen Rust en C++ worden benadrukt. De stichting schetst oplossingen voor zowel de korte als de lange termijn voor een betere interoperabiliteit tussen deze twee programmeertalen. Dit is vooral relevant omdat Rust, hoewel gevestigd in programmeren op laag niveau, vaak bestaande C++-applicaties tegenkomt.

Interoperabiliteit tussen Rust en C++ is een sleutelprobleem, vooral bij het ontwikkelen van embedded systemen of andere omgevingen met beperkte middelen. De door de Rust Foundation genoemde use cases zijn exemplarisch voor de praktijk: C++-systemen die nieuwe functies implementeren met Rust, op Rust gebaseerde systemen die afhankelijk zijn van bestaande C++-code en systemen die meerdere programmeertalen gebruiken. C++ heeft een veel langere geschiedenis en daarom moeten veel projecten vaak met bestaande C++-code werken.

Uitdagingen van integratie

Een groot obstakel bij het samen gebruiken van Rust en C++ is het ontbreken van een toolchain waarmee C++- en Rust-code in hetzelfde bestand kunnen worden gecombineerd. Een op FFI gebaseerde (Foreign Function Interface) aanpak is momenteel nodig om de twee programmeertalen met elkaar te verbinden. Dit gebeurt doorgaans via C's Application Binary Interface (ABI), die stabieler en platformonafhankelijk is dan de meer complexe C++ ABI's.

Een ander groot probleem is dat veel van de beveiligingsfuncties van Rust grotendeels verloren gaan bij interactie met C. Dit vormt daarom een ​​serieuze uitdaging voor ontwikkelaars die willen profiteren van de sterke beveiligingsmaatregelen van Rust en tegelijkertijd willen communiceren met C. De Rust Foundation beschrijft C als de "lingua franca" voor FFI-integratie, en de moeilijkheden bij het creëren van een gemeenschappelijke basis voor communicatie beperken het gebruik van specifieke Rust-functies ernstig.

Strategieën voor verbetering

In haar “C++/Rust Interoperability Problem Statement” heeft de Rust Foundation drie sleutelstrategieën gedefinieerd om de interoperabiliteit tussen deze talen te optimaliseren. Ten eerste is de stichting van plan de tools te verbeteren en fundamentele problemen binnen het Rust-project op te lossen die de integratie bemoeilijken.

Daarnaast is het doel om consensus te vinden over een strategie om de noodzakelijke veranderingen voor Rust te identificeren en te implementeren om de interoperabiliteit te vergroten. Een ander belangrijk punt is de samenwerking met de C++-gemeenschap en het C++ Standards Committee om gemeenschappelijke beveiligings- en prestatiedoelen na te streven.

Deze aanpak komt nadat Google in februari 2024 een genereuze subsidie ​​van $1 miljoen aan de Rust Foundation heeft verstrekt. Deze fondsen zijn bedoeld om de samenwerking tussen Rust en C++ verder te bevorderen.

Voor meer informatie zijn de details te vinden in de C++/Rust Problem Statement op GitHub en in de Rust Foundation-aankondigingen. Deze initiatieven kunnen in de toekomst mogelijk een aanzienlijke impact hebben op de softwareontwikkeling en -integratie, vooral op gebieden waar Rust en C++ samen worden gebruikt.