C/C++プロジェクトをRustに書き換えるにはどうすればよいですか？

RustRover Focus on what matters Follow Follow: X X Download C/C++プロジェクトをRustに書き換えるにはどうすればよいですか？ Irina Mihajlovic 免責事項: この記事はAIの支援を受けて作成され、JetBrains RustRoverチームによってレビューされました。 CおよびC++からRustへの移行は、もはや単なる実験的なアイデアではありません。 より多くのチームが、メモリ安全性の向上、長期的な保守コストの削減、パフォーマンスが重要なシステムの近代化のための実用的な方法としてRustを検討しています。 しかし、成功する移行は、Rustが人気があるという理由だけで全てを書き換えることではありません。 より実践的な難しい質問は、「チームはなぜ既存のCまたはC++システムにRustを検討すべきなのか、それらのシステムのどの部分をRustに移行すべきなのか、そして既に機能しているものを壊すことなくどうやって移行するのか？」ということです。 これは、MainmatterのLuca Palmieri氏（100 Exercises To Learn Rustの著者であり、近日発売予定のC to Rust Migration本の著者）とJetBrainsのVitaly Bragilevsky氏を招いた最近のライブストリームでの主要なトピックの1つでした。 Mainmatterは、コンサルティング、トレーニング、移行サポートを通じて、実際のソフトウェアプロジェクトでRustを採用するチームと協力しています。 ライブストリームで、Luca Palmieri氏は、実務経験から何が示されているか、CおよびC++からRustへの移行プロジェクトが成功する場所、通常どこでつまずくのか、そしてなぜ段階的な移行がしばしばより安全なパスであるのかを共有しました。 ライブストリーム全体はこちらで視聴できます： Tldr: 多くの本番システムにとって、最も安全なC++からRustへの移行戦略は、完全な書き換えではありません。 それは段階的な移行です：独立したモジュールから始め、既存のビルドおよびリリースプロセス内でRustを機能させ、自信が高まるにつれて徐々に拡張します。 関連リソース： Mainmatterは、移行プロジェクトを計画または実行しているチーム向けにRustコンサルティングを提供しています。 移行パターンについてさらに詳しく知りたい場合は、MainmatterのC to Rust Migrationの本をご覧ください。 チームが最初にRustの基礎を強化したい場合は、Luca Palmieri氏の100 Exercises To Learn RustがJetBrains Academyのコースとして利用可能です。 なぜチームはCおよびC++からRustに移行しているのか 数年前、CまたはC++からRustへの移行を提案することはリスクが高いと感じられたかもしれません。 誰も、特に負荷の高いプロジェクト、本番トラフィックを提供しているシステム、またはビジネスにとって重要なシステムで、最初に試す（canary in the coal mine）ことを望みません。 チームが移行に何年ものエンジニアリング努力を投資している場合、途中で行き止まりを発見しないことを知る必要があります。 そのためらいは今日では弱まっています。 Googleのような企業はRustに移行しているだけでなく、Rustの採用が安全性を向上させる（特にメモリ安全性の脆弱性を減らすことによって）こと、そしてC++の前身と比較して欠陥率を低下させることを主張するデータを公開しています。 リスク低減を超えて、今日の状況に影響を与えた要因がいくつかあります： 専門知識が広まっている。 ある企業でRustを学んだエンジニアが次の役割でその知識を持ち込み、業界全体で乗数効果を生み出しています。 ツールが成熟した。 初期採用を苦痛にしたエコシステムのギャップは、ほとんど埋められました。 採用の懸念が薄れている。 「Rust開発者が見つからない」という議論は、より多くの開発者が本番Rustの経験を持つようになると、その実質を失います。 AIアシスタンスが摩擦を減らします。 生成AIツールは学習曲線を平坦化するのに役立ち、初期の習熟をそれほど daunting にしません。 質問が変わりました。 チームは今、自分たちのCまたはC++のコードベースにRustに適した問題があるかどうかを尋ねています。 メモリ安全性、パフォーマンス、並行処理を含む、2つの言語の比較についてより広く知りたい場合は、私たちのRust vs C++比較をご覧ください。 どのプロジェクトが移行すべきか、そしてどのように移行すべきかを見てみましょう。 どのプロジェクトが移行すべきか？ 全てのCまたはC++プロジェクトがRustへの移行から利益を得るわけではありません。 趣味のプロジェクトでは、計算は単純です：Rustを学びたい場合、またはそれが正しいと感じる場合に移行します。 本番システムでは、移行はビジネス上の意味を持つ必要があります。 最も強力な候補は、保守性が既に高価になっているコードベースです： パフォーマンスが重要なコードベース。効率を最大限に引き出すことが、推論が難しい複雑なパターンにチームを追い込む場合。 Rustの安全性保証はパフォーマンスを犠牲にしませんが、それらの複雑なパターンをより管理しやすくします。 並行処理またはマルチスレッドシステム。 ボローチェッカーがC++では再現が難しい安全ネットを提供する場所。 データ競合やメモリ安全性の問題は、C++では絶え間ない注意が必要ですが、Rustではコンパイル時のエラーになります。 セキュリティが重要なコンポーネント。 脆弱性が高いコストをもたらす場合。 あなたのコードが魅力的な攻撃対象である場合、本番環境に到達する前にメモリ安全性の問題を防止することには、明確な経済的価値があります。 高スケールのデプロイメント。 わずかな効率改善でも、意味のあるインフラストラクチャの節約につながる場合。 Rustに移行することで、より低性能なハードウェアで実行できる場合、その節約は急速に積み上がります。 共通のテーマは保守性です。 成功した移行は、機能のリリース速度の向上、欠陥率の低下、またはその両方を改善します。 移行コストは、手戻りの削減、セキュリティインシデントの減少、開発者の生産性の向上、または運用上の節約によって正当化される必要があります。 C++からRustへの移行：完全な書き換え vs. 段階的な移行 完全な書き換えと段階的な移行の選択は、イデオロギー的なものではありません。 それは、デプロイメントモデル、コードベースの特性、および利用可能なテストインフラストラクチャに依存します。 完全な書き換えは魅力的に聞こえるかもしれません。 最初から始めて、コードベースを希望どおりに設定し、境界を好きなように引き、古い決定を置き去りにします。 しかし、完全な書き換えが意味をなすのはどこでしょうか？ C/C++からRustへの完全な書き換えが意味をなす場合 コードベースが比較的少なく、スコープが管理可能である場合 内部構造を仮定せずに動作を検証する、網羅的なブラックボックステストスイートがある場合 APIサーフェスが明確に定義され、安定している場合 デプロイメント環境を制御している場合 バックエンドとしてデプロイされるサービスは良い候補となり得ます。 新しい実装にシャドートラフィックをルーティングし、古いシステムと比較して応答を比較し、徐々に負荷をシフトできます。 何か問題が発生した場合、複数のレバーを引くことができます：即座にロールバックする、トラフィックのごく一部のみをルーティングする、または移行を特定の顧客セグメントに限定する。 鍵は信頼構築メカニズムです。 新しい実装が古い実装と同じように動作することを証明するメカニズムが必要です。これには、ユーザーが無意識のうちに依存している可能性のある小さな詳細も含まれます。 段階的な移行がより良い場合 多くのチームにとって、最も安全なC++からRustへの移行パスは段階的です。特に、大規模でアクティブな、または顧客にデプロイされているシステムの場合。 コードベース全体を一度に置き換えるのではなく、1つの部分を移行し、出荷し、そこから学び、続けます。 成功は着実な進歩、理想的には加速する進歩として現れます。 あるリリースには、CまたはC++が95%、Rustが5%含まれるかもしれません。 後続のリリースには、CまたはC++が90%、Rustが10%含まれるかもしれません。 時間が経つにつれて、Rustの部分が増え、古いコードが減り、チームは欠陥率、パフォーマンス、ユーザーフィードバック、開発者速度などの重要なシグナルを監視し続けます。 このアプローチの価値は、移行された各部分が実際の製品に統合されることです。 ユーザーは新しいコードを受け取ります。 チームはそれがパフォーマンスが向上したか悪化したかを確認します。 バグは通常の課題追跡システムに表示されます。 移行はリリースごとに信頼を構築します。 理想的には、Rustが多いほど、より多くのRustを追加するのが容易になります。 離陸フェーズが最も困難です。 ビルドシステム、テスト設定、FFI規約、リリースプロセスが整えば、次のモジュールは最初のものよりも容易になるはずです。 段階的な移行は、組織的な知識が重要である場合にも意味があります。 部分ごとに移行する場合、コードを保守する開発者はプロセス全体に関与し続けます。 完全な書き換えは知識の喪失のリスクを伴います：より構造化されたコードが得られるかもしれませんが、なぜ特定の決定が下されたのか誰も覚えていないかもしれません。 どこから始めるか：葉からグラフを食べる 実際的なアプローチの1つは、モジュールグラフを見て、独立したモジュールを見つけることです。 葉から始めます。