💬 ft_irc

Servidor IRC desde cero en C++

🌐 Un proyecto de 42 que implementa un servidor IRC funcional con gestión de múltiples clientes, canales y protocolo estándar.

🔍 IRC • 🛠️ Técnicas • 📦 Instalación • ⚙️ Funcionalidades • 🏗️ Arquitectura • 👥 Autores

📖 Descripción del Proyecto

ft_irc propone crear un servidor IRC (Internet Relay Chat) completamente funcional, implementando el protocolo de comunicación en tiempo real que permite a los clientes autenticarse, unirse a canales, enviar mensajes privados y gestionar operaciones de canal.

El proyecto utiliza I/O no bloqueante con poll(), sockets TCP/IP, y cumple con el estándar C++98. Incluye autenticación por contraseña, gestión de canales con operadores, comandos IRC estándar (KICK, INVITE, TOPIC, MODE) y un bot integrado como bonus.

✅ Nota final

✨ Características Principales

Funcionalidades Obligatorias

🔐 Autenticación por contraseña con PASS/NICK/USER
💬 Mensajería privada entre usuarios (PRIVMSG)
📢 Canales de chat con broadcast a todos los miembros
👮 Operadores de canal con privilegios especiales
🔧 Comandos de operador: KICK, INVITE, TOPIC, MODE
🔄 Modos de canal: invite-only (i), topic restringido (t), clave (k), operador (o), límite de usuarios (l)
⚡ I/O no bloqueante con poll() para múltiples clientes simultáneos
🌐 Comunicación TCP/IP compatible con clientes IRC estándar

Bonus

🤖 Bot integrado con comandos interactivos (!help, !rules, !quote, !stats, !time, !ops)
📦 Transferencia de archivos mediante DCC

Comandos Extra

📋 WHOIS — Información detallada de un usuario
📜 LIST — Listado de canales activos
🔔 NOTICE — Mensajes sin respuesta automática
🚪 PART — Salir de un canal

🔍 ¿Qué es IRC?

Internet Relay Chat es un protocolo de comunicación basado en texto que permite mensajería en tiempo real. A diferencia de los chats modernos, IRC opera sobre una arquitectura cliente-servidor donde:

Principio Básico

Conexión: El cliente se conecta al servidor por TCP/IP
Autenticación: Envía contraseña, nickname y username
Interacción: Se une a canales, envía mensajes, ejecuta comandos
Gestión: Los operadores administran canales y usuarios

Componentes Clave

Socket TCP: Comunicación fiable entre cliente y servidor
Poll: Multiplexación de I/O para múltiples clientes
Buffer de comandos: Reconstrucción de mensajes parciales
Protocolo IRC: Parsing y ejecución de comandos estándar

🛠️ Técnicas Implementadas

Networking y Sockets

Socket no bloqueante: Configurado con fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK)
Multiplexación con poll(): Un único poll() gestiona lectura, escritura y escucha
Gestión de conexiones: Accept, recv y send sin bloqueo del servidor
Buffer de reconstrucción: Agregación de paquetes parciales (compatible con nc y Ctrl+D)

Protocolo IRC

Parsing de comandos: Tokenización y distribución a handlers específicos
Prefijos IRC: Formato estándar nick!user@host en todos los mensajes
Códigos numéricos: Respuestas RPL y ERR según el estándar (001, 401, 461, etc.)
Registro de cliente: Flujo PASS → NICK → USER con validación completa

Gestión de Canales

Creación dinámica: Los canales se crean al primer JOIN y se eliminan cuando quedan vacíos
Sistema de operadores: El primer usuario en unirse recibe privilegios automáticamente
Modos de canal: Invite-only, topic restringido, clave, límite de usuarios
Lista de invitados: Sistema de invitaciones para canales invite-only
Broadcast eficiente: Mensajes enviados a todos los miembros excepto al emisor

Gestión de Memoria y Recursos

Ownership claro: El servidor gestiona el ciclo de vida de clientes y canales
Limpieza en desconexión: Eliminación de cliente de todos los canales, liberación de memoria y cierre de FD
Buffer overflow protection: Límite de 8192 bytes por buffer de cliente
Manejo de errores de envío: Detección de EPIPE/ECONNRESET para clientes desconectados

📦 Instalación

Compilación

# Clonar el repositorio
git clone https://github.com/ccheerry/ft_irc.git
cd ft_irc

# Compilar el proyecto
make

# El ejecutable 'ircserv' se generará en el directorio raíz

Ejecución

# Iniciar el servidor
./ircserv <puerto> <contraseña>

Conexión con cliente IRC

# Usando HexChat (cliente de referencia)
# https://hexchat.github.io/downloads.html

# Usando nc para pruebas manuales
nc -C 127.0.0.1 6667

⚙️ Funcionalidades

Comandos de Registro

Comando	Descripción	Ejemplo
`PASS`	Autenticación con contraseña	`PASS mypassword`
`NICK`	Establecer nickname	`NICK alvaro`
`USER`	Establecer username y realname	`USER alvaro 0 * :Alvaro C.`

Comandos de Canal

Comando	Descripción	Ejemplo
`JOIN`	Unirse a un canal	`JOIN #general`
`PART`	Salir de un canal	`PART #general :Hasta luego`
`PRIVMSG`	Enviar mensaje a canal o usuario	`PRIVMSG #general :Hola!`
`NOTICE`	Enviar notificación	`NOTICE nick :info`
`LIST`	Listar canales	`LIST`

Comandos de Operador

Comando	Descripción	Ejemplo
`KICK`	Expulsar usuario del canal	`KICK #general nick :razón`
`INVITE`	Invitar usuario a un canal	`INVITE nick #general`
`TOPIC`	Ver/cambiar topic del canal	`TOPIC #general :Nuevo topic`
`MODE`	Cambiar modos del canal	`MODE #general +it`

Modos de Canal (MODE)

Modo	Descripción	Ejemplo
`i`	Canal solo por invitación	`MODE #ch +i`
`t`	Topic restringido a operadores	`MODE #ch +t`
`k`	Establecer/quitar clave	`MODE #ch +k secret`
`o`	Dar/quitar operador	`MODE #ch +o nick`
`l`	Establecer/quitar límite de usuarios	`MODE #ch +l 10`

Otros Comandos

Comando	Descripción	Ejemplo
`WHOIS`	Info de un usuario	`WHOIS nick`
`PING`	Mantener conexión activa	`PING :token`
`QUIT`	Desconectarse del servidor	`QUIT :Adiós`

Comandos del Bot 🤖

Comando	Descripción
`!help`	Muestra lista de comandos disponibles
`!rules`	Muestra las reglas del canal
`!about`	Información sobre el bot
`!quote`	Frase aleatoria
`!stats`	Estadísticas del canal
`!time`	Hora actual del servidor
`!ops`	Lista de operadores del canal

🏗️ Arquitectura del Proyecto

ft_irc/
├── include/
│   ├── ircserv.hpp        # Header principal con includes y forward declarations
│   ├── Server.hpp         # Clase servidor: networking, poll, gestión de clientes
│   ├── Client.hpp         # Clase cliente: datos de conexión, buffer, estado
│   ├── Channel.hpp        # Clase canal: miembros, operadores, modos
│   └── Bot.hpp            # Clase bot: comandos interactivos
├── src/
│   ├── main.cpp           # Entry point, validación de argumentos
│   ├── Server.cpp         # Setup de socket, poll loop, accept/recv/send
│   ├── Commands.cpp       # Handlers de todos los comandos IRC
│   ├── Client.cpp         # Gestión de estado del cliente y buffer
│   ├── Channel.cpp        # Lógica de canal, broadcast, operadores
│   └── Bot.cpp            # Implementación de comandos del bot
├── Makefile               # Compilación
└── .gitignore

Clases Principales

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        Server                           │
│  - _serverFd: socket principal                          │
│  - _pollFds: vector de file descriptors monitoreados    │
│  - _clients: map<fd, Client*>                           │
│  - _channels: map<nombre, Channel*>                     │
│  - _bot: Bot*                                           │
│  + start() → setup_server()                             │
│  + run() → poll loop principal                          │
│  + process_command() → distribuye a handlers            │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
         │ gestiona                    │ gestiona
         ▼                             ▼
┌─────────────────┐         ┌──────────────────────┐
│     Client      │         │      Channel         │
│  - _fd          │         │  - _name             │
│  - _nickname    │         │  - _clients: set     │
│  - _username    │         │  - _operators: set   │
│  - _buffer      │         │  - _inviteOnly       │
│  - _registered  │         │  - _topicRestricted  │
│  + get_prefix() │         │  - _key, _userLimit  │
└─────────────────┘         │  + broadcast()       │
                            └──────────────────────┘

🔧 Detalles Técnicos

Flujo de Conexión

Accept: El servidor acepta la conexión TCP y crea un Client
PASS: El cliente envía la contraseña del servidor
NICK: El cliente elige un nickname único
USER: El cliente proporciona username y realname
Registro: Si PASS es correcto y NICK/USER están completos, se envía RPL_WELCOME (001)

Poll Loop

El servidor usa un único poll() para monitorear todos los file descriptors:

El socket del servidor detecta nuevas conexiones (POLLIN → accept)
Los sockets de clientes detectan datos entrantes (POLLIN → recv)
Los datos se acumulan en el buffer del cliente hasta encontrar \n
Los comandos completos se extraen y procesan uno a uno

Reconstrucción de Paquetes

El servidor maneja correctamente datos parciales:

Cada cliente tiene un buffer persistente
Los datos se agregan al buffer con cada recv()
Solo se procesan líneas completas (terminadas en \n)

Sistema de Broadcast

Los mensajes de canal se envían directamente mediante send() a cada miembro:

Se excluye al emisor del broadcast (excepto para JOIN, MODE, etc.)
Se detectan clientes desconectados por errores de envío (EPIPE, ECONNRESET)
El bot envía sus mensajes como un usuario virtual con prefijo propio

📚 Recursos y Referencias

Documentación

Temas Clave

Sockets TCP/IP: socket, bind, listen, accept, send, recv
I/O Multiplexing: poll, non-blocking I/O con fcntl
Protocolo IRC: Parsing de comandos, códigos numéricos, prefijos
Gestión de memoria: Ownership de objetos, limpieza en desconexión
Programación en C++98: STL containers, iteradores, sin features modernos

👥 Autores

Desarrollado como proyecto de 42 Madrid

Name		Name	Last commit message	Last commit date
include		include
src		src
.gitignore		.gitignore
Makefile		Makefile
README.md		README.md

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