論文の概要: PR2: Peephole Raw Pointer Rewriting with LLMs for Translating C to Safer Rust

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.04852v1
• Date: Wed, 07 May 2025 23:30:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-09 21:43:49.702051
• Title: PR2: Peephole Raw Pointer Rewriting with LLMs for Translating C to Safer Rust
• Title（参考訳）: PR2: Peephole Raw Pointer を LLM で書き換えて C を Safer Rust に変換する
• Authors: Yifei Gao, Chengpeng Wang, Pengxiang Huang, Xuwei Liu, Mingwei Zheng, Xiangyu Zhang,
• Abstract要約: 本稿では,個々の関数の生ポインタを,適切なRustデータ構造に引き上げる,ピープホール生ポインタ書き換え手法を提案する。 PR2は28の現実世界のCプロジェクト間で13.22%のローカルな生ポインタをうまく除去する。 PR2はプロジェクトの変換を平均5.44時間で完了し、平均コストは1.46ドルである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.867844389029509
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: There has been a growing interest in translating C code to Rust due to Rust's robust memory and thread safety guarantees. Tools such as C2RUST enable syntax-guided transpilation from C to semantically equivalent Rust code. However, the resulting Rust programs often rely heavily on unsafe constructs--particularly raw pointers--which undermines Rust's safety guarantees. This paper aims to improve the memory safety of Rust programs generated by C2RUST by eliminating raw pointers. Specifically, we propose a peephole raw pointer rewriting technique that lifts raw pointers in individual functions to appropriate Rust data structures. Technically, PR2 employs decision-tree-based prompting to guide the pointer lifting process. Additionally, it leverages code change analysis to guide the repair of errors introduced during rewriting, effectively addressing errors encountered during compilation and test case execution. We implement PR2 as a prototype and evaluate it using gpt-4o-mini on 28 real-world C projects. The results show that PR2 successfully eliminates 13.22% of local raw pointers across these projects, significantly enhancing the safety of the translated Rust code. On average, PR2 completes the transformation of a project in 5.44 hours, at an average cost of $1.46.
• Abstract（参考訳）: Rustの堅牢なメモリとスレッド安全性の保証のため、CコードをRustに変換することへの関心が高まっている。 C2RUSTのようなツールは、構文誘導によるCから意味論的に等価なRustコードへのトランスパイルを可能にする。 しかしながら、結果のRustプログラムは、安全でない構造、特に生のポインタに大きく依存することが多く、Rustの安全性の保証を損なう。 本稿では,C2RUSTが生成するRustプログラムのメモリ安全性の向上を目的とした。 具体的には、個々の関数の生ポインタを適切なRustデータ構造に引き上げる、ピープホール生ポインタ書き換え手法を提案する。 技術的には、PR2は決定木ベースのプロンプトを使用してポインタリフトプロセスをガイドしている。 さらに、コード変更分析を活用して、書き換え時に導入されたエラーの修正をガイドし、コンパイル時に発生するエラーとテストケースの実行に効果的に対処する。 PR2をプロトタイプとして実装し,実世界の28のプロジェクトにおいてgpt-4o-miniを用いて評価する。 その結果、PR2はこれらのプロジェクト全体で13.22%のローカルな生ポインタをうまく排除し、翻訳されたRustコードの安全性を大幅に向上させた。 PR2はプロジェクトの変換を平均5.44時間で完了し、平均コストは1.46ドルである。

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