Cpp2Rust: C++를 안전한 Rust로 자동 번역

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Cpp2Rust는 clang AST 기반의 구문 주도 번역기로, C++ 입력을 자동으로 완전히 안전한 Rust 코드로 변환함
번역 과정은 clang으로 C++ 파일을 파싱해 AST를 만들고, AST를 순회하며 Rust 코드를 문자열로 생성한 뒤 rustfmt로 단일 .rs 파일을 출력함
기본값은 참조 카운팅 모델이며, 디버깅과 성능 비교를 위해 --model=unsafe로 unsafe Rust 생성도 가능함
생성된 코드는 libcc2rs 런타임 라이브러리에 의존하며, C 포인터는 null, 산술, 별칭을 모델링하는 Ptr<T>로 변환됨
전체 프로그램 번역에는 compile_commands.json이 필요하며, CMake 프로젝트는 CMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS=ON 플래그로 생성할 수 있음

C++에서 안전한 Rust로 자동 변환

Cpp2Rust는 C++를 완전히 안전한 Rust로 자동 번역하는 도구임
clang의 AST를 기반으로 하는 구문 주도 번역기임
번역 알고리듬은 PLDI 2026에 게재된 논문 Cpp2Rust: Automatic Translation of C++ to Safe Rust에 설명돼 있음

번역 파이프라인

입력 C++ 파일을 먼저 clang으로 파싱해 AST를 생성함
이후 AST를 순회하며 Rust 코드를 문자열로 출력함
필요한 경우 libcc2rs 런타임 라이브러리 호출을 삽입함
- 예시는 raw pointer semantics 처리임
마지막으로 rustfmt를 사용해 Rust 코드를 단일 .rs 파일로 정리함

안전한 Rust와 unsafe Rust 모델

기본 동작은 참조 카운팅 모델을 사용하며, 완전히 안전한 Rust 출력을 생성함
unsafe Rust 생성기도 제공됨
- 명령행 인자는 --model=unsafe
- 용도는 디버깅과 성능 비교임

libcc2rs 런타임 라이브러리

생성된 코드는 번역 과정을 단순화하기 위해 설계된 런타임 라이브러리에 의존함
C 포인터는 libcc2rs가 제공하는 Ptr<T> 타입으로 변환됨
Ptr<T>는 C 포인터 의미를 모델링함
- null
- 포인터 산술
- 별칭
Rust의 borrow checker는 검사된 런타임 연산을 통해 만족함

빌드와 실행 흐름

Ubuntu 의존성 설치 예시는 libclang-22-dev, clang++-22, ninja-build, cmake, ruff를 포함함
빌드는 cmake -GNinja .., ninja, ninja check 순서로 진행함
단일 파일 번역 명령은 다음 형태임

./build/cpp2rust/cpp2rust --file=<file>.cpp -o=<file>.rs

unsafe Rust를 생성하려면 다음처럼 실행함

./build/cpp2rust/cpp2rust --file=<file>.cpp -o=<file>.rs --model=unsafe

최소 예제와 전체 프로그램 번역

hello.cpp의 printf("hello world\n") 예제는 Rust의 println!("hello world")를 포함한 코드로 변환됨
변환된 hello.rs는 다음처럼 컴파일하고 실행함

rustc hello.rs -L ../libcc2rs/target/debug ./hello

전체 프로그램 번역에는 compile_commands.json이 필요함
CMake에서는 다음 플래그로 compile_commands.json을 생성함

cmake -DCMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS=ON ..

전체 프로그램 번역 명령은 다음 형태임

./build/cpp2rust/cpp2rust --dir=<dir> -o <output>.rs

<dir>는 compile_commands.json이 들어 있는 디렉터리여야 함

테스트 명령

전체 테스트는 ninja check로 실행함
단위 테스트는 ninja check-unit로 실행함
libcc2rs 단위 테스트는 ninja check-libcc2rs로 실행함
libcc2rs-macros 단위 테스트는 ninja check-libcc2rs-macros로 실행함
의도적으로 변경한 뒤 예상 출력을 재생성하려면 REPLACE_EXPECTED=1 ninja check-unit을 사용함

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