Janji dan Bahaya Menerjemahkan C ke Rust Secara Otomatis

Tim Komunitas BigGo
Janji dan Bahaya Menerjemahkan C ke Rust Secara Otomatis

Industri perangkat lunak menghadapi tantangan yang terus-menerus: apa yang harus dilakukan dengan gunungan kode C warisan yang menggerakkan sistem-sistem kritis di seluruh dunia. Sementara bahasa yang lebih baru seperti Rust menawarkan keamanan memori dan fitur modern, menulis ulang seluruh basis kode secara manual membutuhkan biaya mahal dan memakan waktu. Hal ini memicu perdebatan sengit tentang alat penerjemahan otomatis yang menjanjikan untuk mengonversi kode C langsung ke Rust, yang berpotensi menawarkan jalan pintas menuju keamanan. Komunitas sangat terbelah mengenai apakah pendekatan ini mewakili kemajuan nyata atau hanya menciptakan masalah yang berbeda.

Ilusi Keamanan

Banyak pengembang mempertanyakan nilai dari menerjemahkan C ke Rust yang tidak aman (unsafe Rust) secara otomatis. Mereka berargumen bahwa sekadar mengubah sintaks C menjadi sintaks Rust tanpa menyelesaikan masalah keamanan yang mendasarinya menciptakan kode yang lebih sulit dibaca sementara hanya memberikan manfaat keamanan minimal. Kode Rust yang dihasilkan seringkali mengandung banyak blok unsafe, yang menggagalkan tujuan menggunakan bahasa yang aman memori sejak awal. Para kritikus menunjuk bahwa keamanan sejati memerlukan pemahaman mendalam tentang semantik dan pola desain basis kode asli, sesuatu yang sulit ditangkap oleh alat otomatis.

Menerjemahkan C ke unsafe Rust secara otomatis tidak ada gunanya, kode yang dihasilkan lebih sulit dibaca dan tidak ada peningkatan dalam memahami cara membuat kode tersebut dapat dipelihara dan aman.

Tantangan Migrasi Bertahap

Kesulitan praktis dari migrasi bertahap mewakili kekhawatiran utama lainnya. Para pengembang melaporkan bahwa menerjemahkan C ke Rust fungsi demi fungsi seringkali membutuhkan perubahan beruntun yang masif karena aturan masa pakai (lifetime) dan kepemilikan (ownership) Rust yang ketat. Manajemen status global dan masalah masa pakai pointer dapat memaksa penulisan ulang di beberapa modul secara bersamaan. Hal ini menyulitkan untuk menunjukkan nilai bertahap atau memotong kerugian jika migrasi menjadi terlalu mahal, menciptakan risiko bisnis yang signifikan bagi organisasi yang mempertimbangkan proyek semacam itu.

Tantangan Utama Penerjemahan:

  • Menentukan ukuran array dan batas pointer
  • Menangani state global dan lifetime yang kompleks
  • Mengelola blok kode unsafe dalam output
  • Mempertahankan semantik program selama penerjemahan
  • Menangani perilaku C yang bergantung pada implementasi

Pendekatan Alternatif Mulai Dilirik

Beberapa pengembang menganjurkan pendekatan yang lebih tertarget. Alih-alih mencoba penerjemahan secara keseluruhan, mereka menyarankan porting dengan cakupan yang tepat untuk komponen-komponen kritis keamanan sementara membiarkan kode yang kurang kritis tetap dalam C. Yang lain menunjuk pada alat seperti Fil-C, yang menambahkan keamanan memori ke program C melalui instrumentasi kompiler, meskipun ini datang dengan penalti kinerja hingga 4x. Ada juga minat yang tumbuh dalam menggunakan Large Language Model untuk membantu aspek penerjemahan yang lebih kreatif, seperti mengenali pola tingkat tinggi yang dapat diubah menjadi abstraksi Rust yang tepat.

Pendekatan Alternatif:

  • Fil-C: Implementasi C yang aman terhadap memori (penalti performa 3-4x)
  • Penulisan Ulang Bertahap: Penerjemahan manual fungsi per fungsi
  • Basis Kode Campuran: Kode baru dalam Rust, kode yang ada dalam C dengan antarmuka yang aman
  • Penerjemahan Berbantuan LLM: Menggabungkan analisis statis dengan pengenalan pola AI
Lingkungan pembelajaran kolaboratif yang mencerminkan pendekatan alternatif dalam penerjemahan pengkodean
Lingkungan pembelajaran kolaboratif yang mencerminkan pendekatan alternatif dalam penerjemahan pengkodean

Masalah Ukuran Array

Tantangan teknis mendasar melibatkan penentuan ukuran array dan batas pointer. Banyak kode C mengandalkan pengetahuan implisit tentang ukuran buffer yang tidak tertangkap dalam informasi tipe. Alat penerjemahan otomatis harus melakukan analisis global untuk menyimpulkan hubungan ini, yang masih merupakan masalah yang belum terpecahkan. Bahkan ketika batas dapat diidentifikasi, kode Rust yang dihasilkan mungkin perlu menggunakan slice dan vektor daripada pointer sederhana, yang membutuhkan perubahan arsitektur yang signifikan daripada sekadar penerjemahan langsung.

Melampaui Sintaks

Suara paling optimis dalam komunitas menyarankan bahwa bahkan terjemahan yang tidak sempurna pun memberikan nilai. Beberapa pengembang melaporkan bahwa proses penerjemahan itu sendiri mengungkap bug dalam basis kode C asli. Yang lain mencatat bahwa memulai dengan Rust bergaya C yang diterjemahkan secara otomatis memberikan fondasi untuk perbaikan bertahap, memungkinkan tim untuk fokus membuat modul tertentu menjadi idiomatis dari waktu ke waktu. Wawasan utamanya adalah bahwa keamanan dan kualitas kode yang idiomatis mewakili keprihatinan yang terpisah, dengan yang pertama lebih mudah untuk diotomatisasi.

Perdebatan tentang penerjemahan C-ke-Rust otomatis mencerminkan ketegangan yang lebih luas dalam evolusi perangkat lunak. Sementara janji keamanan memori otomatis sangat menarik, kenyataannya melibatkan pertukaran kompleks antara manfaat keamanan langsung, kemampuan pemeliharaan jangka panjang, dan kendala bisnis praktis. Seiring alat dan teknik terus berkembang, komunitas tetap terbelah mengenai apakah penerjemahan otomatis mewakili jalan yang layak ke depan atau hanya menciptakan masalah baru yang dibungkus dengan sintaks modern.

Referensi: Automatically Translating C to Rust