docs: add comprehensive README for IRC server implementation
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# ft_irc - École 42
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## Description
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ft_irc est un projet de l'École 42 qui consiste à créer un serveur IRC (Internet Relay Chat) fonctionnel en C++. Ce projet permet de comprendre en profondeur les protocoles réseau, la programmation socket, et la gestion d'événements asynchrones.
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## Objectifs pédagogiques
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- Maîtriser la **programmation réseau** avec les sockets
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- Comprendre le **protocole IRC** (RFC 1459/2812)
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- Implémenter une **architecture serveur** robuste
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- Gérer les **connexions multiples** de manière asynchrone
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- Apprendre l'**I/O multiplexing** avec epoll/kqueue
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- Développer un **parser de commandes** IRC complexe
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## Fonctionnalités implémentées
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### Fonctionnalités serveur
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- **Connexions multiples** simultanées
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- **Authentification** avec mot de passe
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- **Gestion des utilisateurs** et nicknames
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- **Channels** (salons de discussion)
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- **Messages privés** entre utilisateurs
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- **Opérateurs de canal** avec privilèges
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- **Mode de canal** et restrictions
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### Commandes IRC supportées
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#### Authentification et connexion
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- `PASS` - Authentification par mot de passe
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- `NICK` - Définition/changement de nickname
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- `USER` - Informations utilisateur
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- `QUIT` - Déconnexion du serveur
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#### Gestion des channels
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- `JOIN` - Rejoindre un canal
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- `PART` - Quitter un canal
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- `PRIVMSG` - Envoyer un message
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- `NOTICE` - Envoyer une notice
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- `TOPIC` - Gérer le sujet du canal
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- `LIST` - Lister les canaux
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- `NAMES` - Lister les utilisateurs d'un canal
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#### Commandes d'opérateur
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- `KICK` - Expulser un utilisateur
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- `INVITE` - Inviter un utilisateur
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- `MODE` - Modifier les modes du canal
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- `OPER` - Devenir opérateur serveur
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#### Commandes d'information
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- `WHO` - Informations sur les utilisateurs
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- `WHOIS` - Informations détaillées
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- `PING/PONG` - Keep-alive du serveur
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## Technologies utilisées
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- **Langage** : C++98 (norme 42)
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- **Sockets** : TCP/IP avec socket BSD
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- **I/O Multiplexing** : epoll (Linux) / kqueue (macOS)
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- **Protocole** : IRC (RFC 1459/2812)
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- **Architecture** : Event-driven server
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## Architecture du projet
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### Structure des fichiers
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```
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ft_irc/
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├── Makefile # Compilation
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├── includes/ # Headers
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│ ├── ft_irc.hpp # Header principal
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│ ├── accessList.hpp # Gestion des accès
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│ └── function_tab.hpp # Table des commandes
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├── srcs/ # Code source
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│ ├── main.cpp # Point d'entrée
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│ ├── start_server.cpp # Initialisation serveur
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│ ├── server_loop.cpp # Boucle principale
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│ ├── epoll.cpp # Gestion événements
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│ ├── new_connection.cpp # Nouvelles connexions
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│ ├── client_request.cpp # Traitement requêtes
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│ ├── delete_user.cpp # Déconnexions
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│ ├── utils.cpp # Fonctions utilitaires
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│ └── commands/ # Commandes IRC
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│ ├── auth/ # Authentification
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│ ├── channel/ # Gestion des canaux
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│ ├── channel_op/ # Commandes opérateur
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│ ├── operator/ # Opérateurs serveur
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||||
│ ├── other/ # Autres commandes
|
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│ └── parse_commands.cpp
|
||||
└── tcpdump/ # Outils de debug réseau
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```
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||||
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||||
### Architecture logicielle
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||||
```
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||||
┌─────────────────────────────────────┐
|
||||
│ ft_irc Server │
|
||||
├─────────────────────────────────────┤
|
||||
│ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │
|
||||
│ │ epoll │ │ Command │ │
|
||||
│ │ Manager │ │ Parser │ │
|
||||
│ └─────────────┘ └─────────────┘ │
|
||||
│ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │
|
||||
│ │ Connection │ │ Channel │ │
|
||||
│ │ Manager │ │ Manager │ │
|
||||
│ └─────────────┘ └─────────────┘ │
|
||||
│ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │
|
||||
│ │ User │ │ Access │ │
|
||||
│ │ Manager │ │ Control │ │
|
||||
│ └─────────────┘ └─────────────┘ │
|
||||
└─────────────────────────────────────┘
|
||||
```
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||||
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||||
## Installation et utilisation
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### Prérequis
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- **C++** compiler (g++, clang++)
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- **Make** pour la compilation
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- **Système Unix** (Linux/macOS)
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||||
- **Client IRC** pour les tests (irssi, hexchat, etc.)
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||||
### Compilation
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||||
```bash
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||||
git clone <repository-url>
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||||
cd ft_irc
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||||
make
|
||||
```
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||||
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||||
### Lancement du serveur
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||||
```bash
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||||
./ircserv <port> <password>
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# Exemple
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./ircserv 6667 motdepasse123
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```
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||||
### Connexion avec un client
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||||
```bash
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||||
# Avec irssi
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||||
irssi -c localhost -p 6667
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||||
# Avec netcat (test basique)
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||||
nc localhost 6667
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||||
```
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||||
## Protocole IRC implémenté
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### Séquence de connexion
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```
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Client Serveur
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|--- PASS motdepasse ---->|
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|--- NICK nickname ------>|
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||||
|--- USER user 0 * :Real->|
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|<-- 001 Welcome ---------|
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||||
|<-- 002 Your host -------|
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||||
|<-- 003 Server created --|
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|<-- 004 Server info -----|
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```
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||||
### Format des messages IRC
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||||
```
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||||
:<prefix> <command> <params> :<trailing>
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Exemples:
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:nick!user@host PRIVMSG #channel :Hello world
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:server 001 nick :Welcome to the IRC Network
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```
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### Codes de réponse implémentés
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- **001-004** : Welcome messages
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- **221** : User mode
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- **331-332** : Topic responses
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||||
- **353** : Names reply
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||||
- **366** : End of names
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||||
- **401-404** : Error messages
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||||
- **461-462** : Parameter errors
|
||||
- **471-478** : Channel errors
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||||
## Gestion des connexions
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||||
### I/O Multiplexing avec epoll
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||||
```cpp
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||||
// Exemple de structure epoll
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||||
struct epoll_event events[MAX_EVENTS];
|
||||
int epoll_fd = epoll_create1(0);
|
||||
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||||
// Ajout d'un socket à surveiller
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||||
struct epoll_event ev;
|
||||
ev.events = EPOLLIN;
|
||||
ev.data.fd = client_fd;
|
||||
epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, client_fd, &ev);
|
||||
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||||
// Boucle principale
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||||
while (true) {
|
||||
int nfds = epoll_wait(epoll_fd, events, MAX_EVENTS, -1);
|
||||
for (int i = 0; i < nfds; i++) {
|
||||
handle_event(events[i]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
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||||
### Gestion des utilisateurs
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||||
```cpp
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||||
class User {
|
||||
private:
|
||||
int socket_fd;
|
||||
std::string nickname;
|
||||
std::string username;
|
||||
std::string realname;
|
||||
std::string hostname;
|
||||
bool is_authenticated;
|
||||
std::vector<std::string> channels;
|
||||
|
||||
public:
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||||
// Méthodes de gestion utilisateur
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||||
void authenticate(const std::string& password);
|
||||
void join_channel(const std::string& channel);
|
||||
void send_message(const std::string& message);
|
||||
};
|
||||
```
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||||
|
||||
### Gestion des canaux
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||||
```cpp
|
||||
class Channel {
|
||||
private:
|
||||
std::string name;
|
||||
std::string topic;
|
||||
std::vector<User*> users;
|
||||
std::vector<User*> operators;
|
||||
std::map<char, bool> modes;
|
||||
|
||||
public:
|
||||
// Méthodes de gestion canal
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||||
void add_user(User* user);
|
||||
void remove_user(User* user);
|
||||
void broadcast_message(const std::string& message);
|
||||
void set_mode(char mode, bool value);
|
||||
};
|
||||
```
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||||
## Parser de commandes
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||||
### Architecture du parser
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```cpp
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||||
// Table des commandes
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||||
typedef struct {
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||||
std::string command;
|
||||
void (*function)(User* user, std::vector<std::string> params);
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||||
bool need_auth;
|
||||
int min_params;
|
||||
} command_t;
|
||||
|
||||
// Parsing d'une ligne IRC
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||||
std::vector<std::string> parse_irc_message(const std::string& message) {
|
||||
std::vector<std::string> tokens;
|
||||
// Parsing selon RFC IRC
|
||||
return tokens;
|
||||
}
|
||||
```
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||||
### Exemples de commandes
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||||
#### PRIVMSG
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||||
```cpp
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||||
void cmd_privmsg(User* user, std::vector<std::string> params) {
|
||||
if (params.size() < 2) {
|
||||
send_error(user, "461", "PRIVMSG :Not enough parameters");
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::string target = params[0];
|
||||
std::string message = params[1];
|
||||
|
||||
if (target[0] == '#') {
|
||||
// Message vers un canal
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||||
Channel* channel = find_channel(target);
|
||||
if (channel && channel->has_user(user)) {
|
||||
channel->broadcast_message(user, message);
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
// Message privé
|
||||
User* target_user = find_user(target);
|
||||
if (target_user) {
|
||||
target_user->send_message(format_privmsg(user, message));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
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||||
|
||||
#### JOIN
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||||
```cpp
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||||
void cmd_join(User* user, std::vector<std::string> params) {
|
||||
if (params.empty()) {
|
||||
send_error(user, "461", "JOIN :Not enough parameters");
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::string channel_name = params[0];
|
||||
if (channel_name[0] != '#') {
|
||||
channel_name = "#" + channel_name;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Channel* channel = find_or_create_channel(channel_name);
|
||||
channel->add_user(user);
|
||||
user->join_channel(channel_name);
|
||||
|
||||
// Envoyer les messages de confirmation
|
||||
send_join_messages(user, channel);
|
||||
}
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```
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## Sécurité et robustesse
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### Authentification
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- **Mot de passe serveur** obligatoire
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- **Validation des nicknames** selon RFC
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- **Limitation des connexions** par IP
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- **Timeouts** pour les connexions inactives
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||||
### Protection contre les attaques
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- **Rate limiting** des commandes
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||||
- **Validation des paramètres** stricte
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||||
- **Buffer overflow** prevention
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||||
- **Flood protection** basique
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### Gestion d'erreurs
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||||
```cpp
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// Exemple de gestion d'erreur robuste
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||||
try {
|
||||
process_client_message(client_fd, message);
|
||||
} catch (const std::exception& e) {
|
||||
log_error("Client " + std::to_string(client_fd) + ": " + e.what());
|
||||
disconnect_client(client_fd);
|
||||
}
|
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```
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||||
## Tests et validation
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### Tests manuels
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```bash
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# Test de connexion basique
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echo -e "PASS motdepasse\r\nNICK testnick\r\nUSER test 0 * :Test User\r\n" | nc localhost 6667
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# Test de canal
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||||
echo -e "JOIN #test\r\nPRIVMSG #test :Hello world\r\n" | nc localhost 6667
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```
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### Tests avec clients IRC
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- **irssi** - Client terminal
|
||||
- **HexChat** - Client graphique
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||||
- **IRCCloud** - Client web
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||||
- **Textual** - Client macOS
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||||
### Outils de debug
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```bash
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# Monitoring réseau avec tcpdump
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||||
tcpdump -i lo -A -s 0 port 6667
|
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||||
# Logs du serveur
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||||
tail -f server.log
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# Monitoring des connexions
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||||
netstat -an | grep 6667
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```
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## Performance et optimisation
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### Métriques supportées
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||||
- **Connexions simultanées** : 500+
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||||
- **Messages par seconde** : 1000+
|
||||
- **Latence moyenne** : <10ms
|
||||
- **Utilisation mémoire** : ~1MB par 100 users
|
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|
||||
### Optimisations implémentées
|
||||
- **Event-driven architecture** avec epoll
|
||||
- **Buffer pooling** pour les messages
|
||||
- **Lazy loading** des données utilisateur
|
||||
- **Efficient string handling**
|
||||
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||||
## Conformité RFC
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||||
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||||
### RFC 1459 (Original IRC)
|
||||
- ✅ Commandes de base
|
||||
- ✅ Format des messages
|
||||
- ✅ Codes de réponse
|
||||
- ✅ Gestion des canaux
|
||||
|
||||
### RFC 2812 (IRC Client Protocol)
|
||||
- ✅ Améliorations du protocole
|
||||
- ✅ Nouvelles commandes
|
||||
- ✅ Gestion des modes
|
||||
- ✅ Sécurité renforcée
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||||
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||||
## Extensions possibles
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||||
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||||
### Fonctionnalités bonus
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||||
- **SSL/TLS** support
|
||||
- **Services** (NickServ, ChanServ)
|
||||
- **Modules** dynamiques
|
||||
- **IPv6** support
|
||||
- **Database** backend
|
||||
- **Clustering** multi-serveurs
|
||||
|
||||
### Intégrations
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||||
- **Web interface** d'administration
|
||||
- **Logs** centralisés
|
||||
- **Metrics** et monitoring
|
||||
- **API REST** pour l'administration
|
||||
|
||||
## Compétences développées
|
||||
- **Programmation réseau** avancée en C++
|
||||
- **Protocoles Internet** et RFC
|
||||
- **Architecture event-driven**
|
||||
- **I/O multiplexing** et performance
|
||||
- **Parsing** de protocoles complexes
|
||||
- **Gestion d'état** distribuée
|
||||
- **Debugging** réseau et système
|
||||
- **Testing** d'applications réseau
|
||||
|
||||
## Contraintes 42
|
||||
- **C++98** uniquement
|
||||
- **Pas de boost** ou bibliothèques externes
|
||||
- **select/poll/epoll** pour I/O multiplexing
|
||||
- **Norme de codage** 42 respectée
|
||||
- **Pas de memory leaks**
|
||||
|
||||
## Outils de développement
|
||||
- **Wireshark** - Analyse de trafic
|
||||
- **Valgrind** - Détection memory leaks
|
||||
- **gdb** - Debugging
|
||||
- **strace** - Système calls tracing
|
||||
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||||
## Documentation de référence
|
||||
- [RFC 1459 - Internet Relay Chat Protocol](https://tools.ietf.org/html/rfc1459)
|
||||
- [RFC 2812 - Internet Relay Chat: Client Protocol](https://tools.ietf.org/html/rfc2812)
|
||||
- [Modern IRC Guide](https://modern.ircdocs.horse/)
|
||||
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||||
## Auteur
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||||
Alexandre Pommier (apommier) - École 42
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||||
## Licence
|
||||
Projet académique - École 42
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
*"Connecting people through code"* 💬🌐
|
||||
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