crustc: rustc 全体をC言語に翻訳

crustc - rustc 1.98.0-nightly (c712ea946 2026-06-16)、4600万行のC言語に変換されました。これはGCCとmakeでビルドできる、機能するRustコンパイラです。 LLVM（libLLVM.so.22.1-rust-1.98.0-nightly）へのパスを提供する必要があります。 プロジェクトにプリビルドされたLLVMを含めることもできましたが、プロジェクトにランダムなバイナリを埋め込むのは避けたいです。 make -j20 LLVM_LIB_DIR=~/.rustup/toolchains/nightly-2026-06-16-aarch64-unknown-linux-gnu/lib これは単なるCコード[1]であり、コンパイルすると機能するRustコンパイラが得られます。 （libLLVM.so.22.1-rust-1.98.0-nightlyを指すライブラリパス - rustcはllvmを使用します） LD_LIBRARY_PATH=~/.rustup/toolchains/nightly-2026-06-16-aarch64-unknown-linux-gnu/lib:./rustc_driver ./rustc/rustc --version rustc 1.98.0-nightly (c712ea946 2026-06-16) そのRustコンパイラはコードをコンパイルできます - core、alloc、stdをビルドするなど！ これは何ですか？ これは、私の新しいRustからCへのコンパイラツールチェーンのデモ/ティーザーです。完全なcillyツールチェーンは、任意のターゲット向けに独自のRustをCにコンパイルします。このリポジトリは、コンパイラが自身をコンパイルする様子を示すだけで、私ができる最も派手なショーケースだと信じているからです。 どうやってこれを実現したのですか？ 過去3年間、RustをCにコンパイルすることに取り組んできました。rustc_codegen_clrのようないくつかの公開された試みと、多くの非公開の試みを行いました。これは私の計算では14回目の試みです：cillyです。これはC言語コードを生成するためのRustライブラリであり、RustをCにコンパイルできるRustコンパイラバックエンド（つまりプラグイン）です。 cillyの主な革新は、Cコンパイラに適応することです。これは、「証拠」プログラムを生成し、特定のコンパイラとプラットフォームが何をサポートしているかを確認します。 /* これは、Cコンパイラが_Thread_localをサポートしている場合にのみコンパイルされます。 */ _Thread_local int KEYWORD_TLS_SUPPORTED; これにより、Cillyは特定の、奇妙な「Blorbo OS用のShminky Cコンパイラ」を満足させるCコードを生成します。 /* これは一部のCコンパイラでパスします。 */ assert(sizeof(float) == sizeof(double)); すべての型レイアウト、サイズ、アラインメント、文字エンコーディング（ASCII）、および整数フォーマット（2の補数）が照会されます。可能な場合はフォールバックを使用します。 ANSI C[2]の外にあるもの（厳密なエイリアシングのような「モダン」C標準の回避策を含む）を仮定しないように最善を尽くしています。残念ながら、これはcillyの出力がコンパイラ固有であることを意味します（つまり、Arm64用に生成されたcilly Cをriscv32で実行することはできませんが、riscv32用にcilly Cを生成することはできます）。 このrustcのビルド（生成されたC）は、私のワークステーションのISAであるため、ARM64 Linuxを「ターゲット」としています。 なぜこれを行ったのですか？ この主な目標は、LLVM/GCCのサポートがない古い/マイナーなハードウェアをサポートすることです。まだRustをサポートしていないがCをサポートしているシステムがいくつかあります。プロジェクトがRustからCに移行したり、CプロジェクトのRust代替が作成されたりすると、それらのターゲットのサポートはRustの欠点として正当に提起されます[3]。このプロジェクトの目標は、その問題を解消することです。 cillyはrustcとCコンパイラをラップし、オンザフライでRustコードをCに変換します。ユーザーの観点からは、指定されたターゲットに使用するCコンパイラを定義するのと同じくらい簡単です。 "triple": [ "sdcc_z180-unknown-none" ], "tool_def": { "kind": "local", "compile": { "base": { "executable": "/usr/bin/sdcc", "base_args": [ "-mz180", "--std-c89", "-c" ], "input_arg_template": [ "{input}" ], // JSONは簡潔にするためにカットされています。 } } } ネットワーク透過性。 cillyはネットワーク透過であり、TCP経由でCコンパイラと通信できます（必要に応じてUARTのような奇妙なものに拡張される可能性があります）。これは、ブートストラップパラドックス/ Cクロスコンパイラのないプラットフォームのソリューションです。Blorbo OSで小さなCサーバーをビルドし、Linuxのような通常のプラットフォームでrustcを実行し、cillyがワイヤー経由で通信できるようにします。私はこれを、Arm64 Linuxでrustcを実行しながら、x86 Plan9 VM用に小さなRustプログラムをコンパイルするために成功裏に使用しました。 term% echo `{cat /dev/sysname} osversion `{cat /dev/osversion} cputype $cputype gnot osversion 2000 cputype 386 term% /tmp/hello_plan9 Hello, world! term% nm /tmp/hello_plan9 | grep rust_begin_unwind 1020 T _RNvCshfEkAwg4zv6_7___rustc17rust_begin_unwind Makefileの生成。 cillyはオプションでオブジェクトファイル内にマーカーを埋め込み、IRをキャッシュディレクトリに保存できます。その後、これらのマーカーを読み取り、定義場所ごとに関数/グローバルを分割し、CコンパイラとmakeでRustをビルドできるようにMakefileのディレクトリを生成できます。 ABI互換性 cillyによって生成されたコードは、ほとんどの場合、通常のrustcでコンパイルされたコードとABI互換性があります。ほとんどの場合と言ったのは、一部のプラットフォーム（arm64など）ではrustcがCから表現できないABIを選択するためです[4]。 再現の前提条件 このRustコンパイラは以下でビルドされました： uname -a Linux spark-2773 6.17.0-1021-nvidia #21-Ubuntu SMP PREEMPT_DYNAMIC Wed May 27 19:14:05 UTC 2026 aarch64 aarch64 aarch64 GNU/Linux 私が使用したCコンパイラはこれです： readelf -p .comment ./rustc/rustc String dump of section '.comment': [ 1] GCC: (Ubuntu 13.3.0-6ubuntu2~24.04.1) 13.3.0 [ 2e] Linker: Ubuntu LLD 18.1.3 デモをビルドするには、適切なLLVMライブラリを提供する必要があります。最も簡単な方法は、rustcが提供するLLVMを使用することです： rustup install nightly-2026-06-16 ビルド 適切なGCC（より新しいGCCバージョンも動作するはずです、未テスト）、適切なLLVMバージョン、およびGNU makeがインストールされている場合は、以下を実行します： # LLVM（libLLVM.so.22.1-rust-1.98.0-nightly）へのパスを提供する必要があります。 # プロジェクトにプリビルドされたLLVMを含めることもできましたが、プロジェクトにランダムなバイナリを埋め込むのは避けたいです。 make -j20 LLVM_LIB_DIR=~/.rustup/toolchains/nightly-2026-06-16-aarch64-unknown-linux-gnu/lib # CFLAGSは動作します（注意：一部のフラグはコンパイルを遅くします） make -j20 CFLAGS=-g そして…出来上がり！ コンパイル速度 最適化を有効にしないことを強くお勧めします。それらはバグを引き起こす可能性があり（これは単なるデモであり、非常に…粗削りです[5]）、最適化は大規模なスケールでは時間がかかるためです。最適化なしで、私のマシンはプロジェクトを数分でビルドします： make -j20 937.98s user 123.77s system 1352% cpu 1:18.48 total 最適化を有効にすると、特定のより大きなRustファイルで詰まることが予想されます。ほとんどのコードは blitz しますが、それらの巨大なファイルで立ち往生します。 ビルドのテスト 実行します： LD_LIBRARY_PATH=~/.rustup/toolchains/nightly-2026-06-16-aarch64-unknown-linux-gnu/lib:./rustc_driver ./rustc/rustc --version rustcのバージョンが表示されるはずです。プログラムをビルドするには、stdをビルドする必要があります。 LD_LIBRARY_PATH=~/.rustup/toolchains/nightly-2026-06-16-aarch64-unknown-linux-gnu/lib:./rustc_driver ./rustc/rustc main.rs error[E0463]: can't find crate for `std` | = note: the `aarch64-unknown-linux-gnu` target may not be installed = help: consider downloading the target with `rustup target add aarch64-unknown-linux-gnu` = help: consider building the standard library from source with `cargo build -Zbuild-std` error: aborting due to 1 previous error For more information about this error, try `rustc --explain E0463`. BUILDING_STD.md を参照してください。 既知のバグ 奇妙なパス正規化の理由により、crustcはビルドされたディレクトリ（リポジトリのルート、crustc）で実行するとクラッシュすることがあります。他の場所では正常に動作します。 ...私も混乱しています。 cillyを試すことはできますか？ いいえ、まだです。一般公開の準備はできていません。できるだけ早くリリースするつもりですが、仕事があります（つまり、GとCのキーが壊れたラップトップでコードを書くことはなくなりました、やったー！）。大学があります（夏休みですが、卒業論文は自分で書くものではありません）。左手をミキサーに入れました。ミキサーが勝ちました。（まだ指はすべてありますが、縫い目はいくつかあります）。これ以上詳しく説明しません。 注釈 1 - CコードといくつかのC++ LLVMラッパーです。Rustは、より多くのLLVMノブを公開するために少量のC++を使用します。これらはLLVMバージョン固有であり、スタンドアロンでビルドするのが面倒なため、プリコンパイルされて出荷されます。 2 - まれに、「合理的な仮定」をしなければならないことがあり、それは目標を停止させる可能性があります。例：（void*）（uintptr_t）（ptr）はラウンドトリップします。これらを文書化し、可能であればアサート（CHAR_BIT = 8）を追加します。 3 - 「RustはPlan 9をサポートしていない」という引数の重みは、Rustに反対する議論としては...