Python改行コードの基礎|OSごとの違いと扱い方

Python改行コードの基本的な扱い方を初心者向けに解説。Windows、macOS、LinuxなどOSごとの違いとファイル処理での注意点を詳しく紹介します。

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Python改行コードの基礎|OSごとの違いと扱い方

みなさん、Pythonでファイルを扱う際に改行コードで困ったことはありませんか?

「改行がうまく表示されない」 「OSによって動作が変わる」 「ファイルの改行が崩れてしまう」

こんな問題に遭遇したことがある方は多いはずです。

でも大丈夫です! この記事では、Python における改行コードの基礎について、初心者の方にもわかりやすく解説します。

OSごとの違いから実際のファイル処理での注意点まで、実例とともに学んでいきましょう。

改行コードって何だろう?

まずは、改行コードの基本的な概念から理解していきましょう。

改行コードの基本概念

改行コードは、テキストファイルで行の終わりを示すための特殊な文字です。

普段は見えませんが、実はとても重要な役割を果たしています。

# 改行コードの基本的な例
text_with_newlines = "1行目
2行目
3行目"
print(text_with_newlines)
# 出力:
# 1行目
# 2行目
# 3行目
# 改行コードを可視化してみよう
print(repr(text_with_newlines))
# 出力: '1行目
2行目
3行目'

この例では、 が改行コードです。 repr()を使うと、普段は見えない改行コードが確認できます。

なぜ改行コードが重要なの?

改行コードの理解は、クロスプラットフォーム対応やファイル処理で重要です。

# 改行コードが原因で起こる問題の例
def demonstrate_newline_issues():
"""改行コードの問題をデモンストレーション"""
# 異なる改行コードを含むテキスト
windows_text = "Windows\r
テキスト\r
ファイル"
unix_text = "Unix
テキスト
ファイル"
old_mac_text = "Classic Mac\rテキスト\rファイル"
print("=== 改行コードの違いによる表示 ===")
# それぞれの表示
print("Windowsテキスト:")
print(windows_text)
print(f"repr表示: {repr(windows_text)}")
print("
Unixテキスト:")
print(unix_text)
print(f"repr表示: {repr(unix_text)}")
print("
Classic Macテキスト:")
print(old_mac_text)
print(f"repr表示: {repr(old_mac_text)}")
demonstrate_newline_issues()

この例を実行すると、同じような内容でも改行コードが違うことがわかります。

Python での改行コード表現

Python では、改行コードを特別な文字列で表現します。

# Python での改行コードの表現方法
def show_newline_representations():
"""改行コードの表現方法"""
print("=== Python での改行コード表現 ===")
# 各改行コードの定義
newline_codes = {
"Unix/Linux/macOS (LF)": "
",
"Windows (CRLF)": "\r
",
"Classic Mac (CR)": "\r"
}
for name, code in newline_codes.items():
print(f"{name}:")
print(f" 文字列リテラル: {repr(code)}")
print(f" ASCII値: {[ord(c) for c in code]}")
print(f" 16進数: {[hex(ord(c)) for c in code]}")
print()
show_newline_representations()

この例では、各改行コードの詳細な情報を確認できます。

実はASCII値16進数で表現されているんです。

OSごとの改行コードの違い

各オペレーティングシステムでは、異なる改行コードが使われています。

主要OSの改行コード

まずは、各OSでどんな改行コードが使われているか見てみましょう。

import os
def analyze_os_newlines():
"""OSごとの改行コードの分析"""
print("=== OSごとの改行コード ===")
# 現在のOSの改行コード
current_os_newline = os.linesep
print(f"現在のOS改行コード: {repr(current_os_newline)}")
print(f"現在のOS: {os.name}")
# 各OSの改行コード
os_newlines = {
"Windows": "\r
", # CRLF (Carriage Return + Line Feed)
"Unix/Linux": "
", # LF (Line Feed)
"macOS (現在)": "
", # LF (Line Feed)
"Classic Mac": "\r" # CR (Carriage Return) - 現在は使用されない
}
print("
各OSの改行コード:")
for os_name, newline in os_newlines.items():
char_names = []
for char in newline:
if char == '\r':
char_names.append('CR')
elif char == '
':
char_names.append('LF')
print(f" {os_name}: {repr(newline)} ({' + '.join(char_names)})")
analyze_os_newlines()

この例では、現在のOSの改行コード各OSの改行コードが確認できます。

os.linesepを使うと、現在動いているOSの標準改行コードがわかります。

歴史的背景と技術的理由

なぜOSによって改行コードが違うのでしょうか? これには歴史的な理由があります。

def explain_newline_history():
"""改行コードの歴史的背景"""
print("=== 改行コードの歴史的背景 ===")
historical_info = {
"CR (\\r, 0x0D)": {
"意味": "Carriage Return - キャリッジを行の先頭に戻す",
"起源": "タイプライターの動作を模倣",
"使用OS": "Classic Mac (Mac OS 9以前)"
},
"LF (\
, 0x0A)": {
"意味": "Line Feed - 次の行に移る",
"起源": "プリンターの紙送り動作を模倣",
"使用OS": "Unix, Linux, macOS (Mac OS X以降)"
},
"CRLF (\\r\
)": {
"意味": "CR + LF - キャリッジリターンと改行の組み合わせ",
"起源": "テレタイプ端末の動作を模倣",
"使用OS": "Windows, DOS"
}
}
for code, info in historical_info.items():
print(f"{code}:")
for key, value in info.items():
print(f" {key}: {value}")
print()
explain_newline_history()

改行コードは、昔のタイプライタープリンターの動作を模倣しているんです。

面白いですよね?

実際の動作確認

異なる改行コードがどのように動作するか、実際に確認してみましょう。

def demonstrate_os_differences():
"""OSによる違いの実際の動作確認"""
print("=== OSによる違いの動作確認 ===")
# 異なる改行コードでテキストを作成
sample_texts = {
"Windows形式": "行1\r
2\r
3",
"Unix形式": "行1
2
3",
"Classic Mac形式": "行1\r行2\r行3",
"混在形式": "行1\r
2
3\r行4"
}
for format_name, text in sample_texts.items():
print(f"
{format_name}:")
print(f" 生テキスト: {repr(text)}")
print(f" 表示結果:")
# 各行に分割
lines = text.splitlines()
for i, line in enumerate(lines, 1):
print(f" {i}: {line}")
# 改行文字の詳細分析
newline_chars = []
for char in text:
if char in ['\r', '
']:
newline_chars.append(char)
print(f" 改行文字: {newline_chars}")
demonstrate_os_differences()

この例では、混在形式のテキストも含めて動作を確認できます。

実際のファイルでは、このような混在が起こることがあるんです。

Pythonでの改行コード処理

Python で改行コードを適切に処理する方法を学びましょう。

基本的な改行コード操作

まずは、改行コードの検出と統一の方法から始めます。

def basic_newline_operations():
"""基本的な改行コード操作"""
print("=== 基本的な改行コード操作 ===")
# 1. 改行コードの検出
def detect_newline_type(text):
"""テキストの改行コードタイプを検出"""
if '\r
' in text:
return 'CRLF (Windows)'
elif '
' in text:
return 'LF (Unix)'
elif '\r' in text:
return 'CR (Classic Mac)'
else:
return '改行なし'
# テストケース
test_texts = [
"Windows\r
テキスト\r
",
"Unix
テキスト
",
"Mac\rテキスト\r",
"改行なしテキスト"
]
print("改行コードの検出:")
for text in test_texts:
newline_type = detect_newline_type(text)
print(f" {repr(text[:10])}... → {newline_type}")
# 2. 改行コードの統一
def normalize_newlines(text, target_newline='
'):
"""改行コードを統一"""
# すべての改行パターンを統一
text = text.replace('\r
', '
') # Windows → Unix
text = text.replace('\r', '
') # Classic Mac → Unix
# 目標の改行コードに変換
if target_newline != '
':
text = text.replace('
', target_newline)
return text
# 統一のテスト
mixed_text = "行1\r
2
3\r行4"
print(f"
改行コードの統一:")
print(f" 元テキスト: {repr(mixed_text)}")
print(f" Unix形式: {repr(normalize_newlines(mixed_text, '
'))}")
print(f" Windows形式: {repr(normalize_newlines(mixed_text, '\r
'))}")
basic_newline_operations()

この例では、検出統一の両方を学べます。

detect_newline_type()関数で改行コードの種類を判定できます。 normalize_newlines()関数で改行コードを統一できます。

splitlines()メソッドの活用

Python には、改行コードを意識せずに行を分割できる便利なメソッドがあります。

def splitlines_usage():
"""splitlines()メソッドの活用"""
print("=== splitlines()メソッドの活用 ===")
# 異なる改行コードが混在するテキスト
mixed_text = "行1\r
2
3\r行4
6"
print(f"元テキスト: {repr(mixed_text)}")
# splitlines()の基本使用
lines = mixed_text.splitlines()
print(f"
splitlines()結果:")
for i, line in enumerate(lines):
print(f" {i}: {repr(line)}")
# keepends=Trueで改行文字を保持
lines_with_ends = mixed_text.splitlines(keepends=True)
print(f"
splitlines(keepends=True)結果:")
for i, line in enumerate(lines_with_ends):
print(f" {i}: {repr(line)}")
# split('
')との違い
split_result = mixed_text.split('
')
print(f"
split('\
')結果:")
for i, line in enumerate(split_result):
print(f" {i}: {repr(line)}")
print("
違いの説明:")
print(" splitlines(): すべての改行文字を認識")
print(" split('\
'): \
のみを認識")
splitlines_usage()

splitlines()は超便利です!

改行コードの種類を気にせず、どんなテキストでも適切に行分割できます。

keepends=Trueオプションを使うと、改行文字も保持できます。

join()での改行コード統一

行のリストを改行コードで結合する方法を学びましょう。

def join_newlines():
"""join()での改行コード統一"""
print("=== join()での改行コード統一 ===")
# 行のリスト
lines = ["第1行", "第2行", "第3行", "第4行"]
# 異なる改行コードで結合
newline_types = {
"Unix/Linux/macOS": "
",
"Windows": "\r
",
"Classic Mac": "\r"
}
print("同じ行データを異なる改行コードで結合:")
for os_name, newline in newline_types.items():
joined_text = newline.join(lines)
print(f"
{os_name}:")
print(f" 結合結果: {repr(joined_text)}")
print(f" 表示:")
for line in joined_text.splitlines():
print(f" {line}")
# 実用的な例:CSVデータの処理
def format_csv_data(data, newline_type='
'):
"""CSVデータを指定した改行コードで整形"""
csv_lines = []
for row in data:
csv_line = ','.join(str(cell) for cell in row)
csv_lines.append(csv_line)
return newline_type.join(csv_lines)
# テストデータ
csv_data = [
['名前', '年齢', '職業'],
['田中', '30', 'エンジニア'],
['佐藤', '25', 'デザイナー']
]
print(f"
CSVデータの整形例:")
unix_csv = format_csv_data(csv_data, '
')
windows_csv = format_csv_data(csv_data, '\r
')
print(f"Unix形式: {repr(unix_csv)}")
print(f"Windows形式: {repr(windows_csv)}")
join_newlines()

join()メソッドを使えば、指定した改行コードでテキストを結合できます。

CSVファイルなど、特定の形式で出力したい場合に便利です。

改行コード変換ユーティリティ

より本格的な改行コード処理のために、専用のクラスを作ってみましょう。

class NewlineConverter:
"""改行コード変換ユーティリティクラス"""
# 改行コード定数
LF = '
'
CRLF = '\r
'
CR = '\r'
# OSマッピング
OS_NEWLINES = {
'unix': LF,
'linux': LF,
'macos': LF,
'windows': CRLF,
'classic_mac': CR
}
@classmethod
def detect(cls, text):
"""改行コードの種類を検出"""
if '\r
' in text:
return 'CRLF'
elif '
' in text:
return 'LF'
elif '\r' in text:
return 'CR'
else:
return None
@classmethod
def convert(cls, text, target_type):
"""改行コードを変換"""
# まず統一(LFに変換)
normalized = text.replace('\r
', '
').replace('\r', '
')
# 目標タイプに変換
if target_type.upper() == 'CRLF':
return normalized.replace('
', cls.CRLF)
elif target_type.upper() == 'CR':
return normalized.replace('
', cls.CR)
else: # LF
return normalized
@classmethod
def convert_for_os(cls, text, target_os):
"""OS用に改行コードを変換"""
target_os = target_os.lower()
if target_os in cls.OS_NEWLINES:
target_newline = cls.OS_NEWLINES[target_os]
normalized = text.replace('\r
', '
').replace('\r', '
')
return normalized.replace('
', target_newline)
else:
raise ValueError(f"未対応のOS: {target_os}")
@classmethod
def analyze(cls, text):
"""テキストの改行情報を詳細分析"""
total_chars = len(text)
cr_count = text.count('\r')
lf_count = text.count('
')
crlf_count = text.count('\r
')
# 純粋なCRとLFの数
pure_cr = cr_count - crlf_count
pure_lf = lf_count - crlf_count
return {
'total_chars': total_chars,
'crlf_count': crlf_count,
'pure_cr': pure_cr,
'pure_lf': pure_lf,
'detected_type': cls.detect(text),
'line_count': len(text.splitlines())
}

このクラスを使えば、改行コードの変換が簡単にできます。

次に使用例を見てみましょう。

# 使用例
def demonstrate_converter():
"""NewlineConverterの使用例"""
print("=== NewlineConverterの使用例 ===")
# テストテキスト
mixed_text = "行1\r
2
3\r行4"
# 分析
analysis = NewlineConverter.analyze(mixed_text)
print(f"テキスト分析結果:")
for key, value in analysis.items():
print(f" {key}: {value}")
# 変換テスト
print(f"
変換テスト:")
print(f"元テキスト: {repr(mixed_text)}")
conversions = ['LF', 'CRLF', 'CR']
for conversion in conversions:
converted = NewlineConverter.convert(mixed_text, conversion)
print(f"{conversion}変換: {repr(converted)}")
# OS別変換
print(f"
OS別変換:")
for os_name in ['unix', 'windows', 'classic_mac']:
try:
converted = NewlineConverter.convert_for_os(mixed_text, os_name)
print(f"{os_name}: {repr(converted)}")
except ValueError as e:
print(f"{os_name}: エラー - {e}")
demonstrate_converter()

この例では、分析変換の両方ができます。

analyze()メソッドで詳細な分析結果が得られます。

ファイル処理での改行コード対応

ファイルの読み書きにおける改行コードの適切な処理方法を学びましょう。

ファイル読み取り時の改行コード処理

ファイル読み取り時に改行コードがどのように扱われるか確認してみます。

import tempfile
import os
def file_reading_newlines():
"""ファイル読み取り時の改行コード処理"""
print("=== ファイル読み取り時の改行コード処理 ===")
# 異なる改行コードのテストファイルを作成
test_files = {
'unix.txt': "行1
2
3
",
'windows.txt': "行1\r
2\r
3\r
",
'mixed.txt': "行1\r
2
3\r行4
"
}
# 一時ディレクトリを作成
with tempfile.TemporaryDirectory() as temp_dir:
# テストファイルを作成
for filename, content in test_files.items():
filepath = os.path.join(temp_dir, filename)
with open(filepath, 'w', encoding='utf-8', newline='') as f:
f.write(content)
# 各ファイルを読み取りテスト
for filename in test_files.keys():
filepath = os.path.join(temp_dir, filename)
print(f"
{filename}の読み取り:")
# 1. デフォルト読み取り(改行の自動変換あり)
with open(filepath, 'r', encoding='utf-8') as f:
content = f.read()
print(f" デフォルト読み取り: {repr(content)}")
# 2. バイナリ読み取り(生データ)
with open(filepath, 'rb') as f:
binary_content = f.read()
print(f" バイナリ読み取り: {binary_content}")
# 3. newline=''での読み取り(変換なし)
with open(filepath, 'r', encoding='utf-8', newline='') as f:
raw_content = f.read()
print(f" newline=''読み取り: {repr(raw_content)}")
file_reading_newlines()

この例では、3つの異なる読み取り方法を比較できます。

**newline=''**を使うと、改行コードの自動変換が無効になります。

ファイル書き込み時の改行コード制御

今度は、ファイル書き込み時の改行コード制御を学びましょう。

def file_writing_newlines():
"""ファイル書き込み時の改行コード制御"""
print("=== ファイル書き込み時の改行コード制御 ===")
# 書き込み用のテストデータ
lines = ["第1行", "第2行", "第3行"]
with tempfile.TemporaryDirectory() as temp_dir:
# 異なるnewlineパラメータでの書き込み
newline_options = {
'default': None, # OS標準
'lf_only': '
', # LFのみ
'crlf_only': '\r
', # CRLFのみ
'no_conversion': '' # 変換なし
}
for option_name, newline_param in newline_options.items():
filename = f"test_{option_name}.txt"
filepath = os.path.join(temp_dir, filename)
print(f"
{option_name} (newline={newline_param}):")
# ファイルに書き込み
with open(filepath, 'w', encoding='utf-8', newline=newline_param) as f:
for line in lines:
f.write(line + '
')
# 結果をバイナリで確認
with open(filepath, 'rb') as f:
binary_result = f.read()
print(f" バイナリ結果: {binary_result}")
# テキストで確認
with open(filepath, 'r', encoding='utf-8', newline='') as f:
text_result = f.read()
print(f" テキスト結果: {repr(text_result)}")
file_writing_newlines()

newlineパラメータによって、書き込まれる改行コードが変わります。

バイナリ読み取りで実際のファイル内容を確認できます。

CSV ファイルでの改行コード処理

CSV ファイルは改行コードの影響を受けやすいので、特別な注意が必要です。

import csv
import io
def csv_newline_handling():
"""CSVファイルでの改行コード処理"""
print("=== CSVファイルでの改行コード処理 ===")
# CSVデータ
csv_data = [
['名前', '年齢', '備考'],
['田中太郎', '30', '改行を
含む備考'],
['佐藤花子', '25', '通常の備考'],
['山田次郎', '35', '改行\r
ありの備考']
]
with tempfile.TemporaryDirectory() as temp_dir:
# 異なる改行コード設定でCSV書き込み
newline_settings = {
'default': None,
'unix': '
',
'windows': '\r
',
'no_conversion': ''
}
for setting_name, newline_param in newline_settings.items():
filename = f"csv_{setting_name}.csv"
filepath = os.path.join(temp_dir, filename)
print(f"
{setting_name} CSV (newline={newline_param}):")
# CSV書き込み
with open(filepath, 'w', encoding='utf-8', newline=newline_param) as f:
writer = csv.writer(f)
writer.writerows(csv_data)
# バイナリで内容確認
with open(filepath, 'rb') as f:
binary_content = f.read()
print(f" バイナリ内容: {binary_content[:100]}...")
# CSV読み取りテスト
with open(filepath, 'r', encoding='utf-8', newline='') as f:
reader = csv.reader(f)
rows = list(reader)
print(f" 読み取り行数: {len(rows)}")
print(f" 最初の行: {rows[0] if rows else 'なし'}")
csv_newline_handling()

CSV ファイルでは、データ内の改行行区切りの改行を区別する必要があります。

newline=''を使うことで、CSV モジュールが適切に処理してくれます。

実際のトラブルシューティング

改行コードに関する実際の問題とその解決方法を紹介します。

一般的な問題と解決策

よくある改行コードの問題を見てみましょう。

def common_newline_problems():
"""一般的な改行コード問題と解決策"""
print("=== 一般的な改行コード問題と解決策 ===")
# 問題1: ファイルが正しく改行されない
print("問題1: ファイルが正しく改行されない")
problematic_text = "行1\r行2\r行3" # Classic Mac形式
print(f" 問題のあるテキスト: {repr(problematic_text)}")
print(f" 表示結果: {repr(problematic_text)}") # 改行されない可能性
# 解決策
fixed_text = problematic_text.replace('\r', '
')
print(f" 修正後: {repr(fixed_text)}")
print(f" 表示結果:")
for line in fixed_text.splitlines():
print(f" {line}")
# 問題2: CSVファイルで余分な空行が入る
print(f"
問題2: CSVファイルで余分な空行が入る")
csv_content = "名前,年齢\r
田中,30\r
佐藤,25\r
"
print(f" CSV内容: {repr(csv_content)}")
# 問題のある読み取り方法
lines_wrong = csv_content.split('
')
print(f" split('\
')結果: {lines_wrong}")
# 正しい方法
lines_correct = csv_content.splitlines()
print(f" splitlines()結果: {lines_correct}")
# 問題3: プラットフォーム間でファイルが壊れる
print(f"
問題3: プラットフォーム間でファイルが壊れる")
def safe_cross_platform_write(filepath, content):
"""安全なクロスプラットフォーム書き込み"""
# 改行コードを統一
normalized_content = content.replace('\r
', '
').replace('\r', '
')
# プラットフォーム固有の改行コードで書き込み
with open(filepath, 'w', encoding='utf-8') as f:
f.write(normalized_content)
print(" 解決策: 改行コードの統一と適切なファイル処理")
common_newline_problems()

問題1では、Classic Mac形式の改行コードが原因で改行されない問題を扱います。 問題2では、CSV処理でよくある空行の問題を扱います。 問題3では、プラットフォーム間でのファイル互換性について扱います。

デバッグツールとユーティリティ

改行コードの問題を調査するためのデバッグツールを作ってみましょう。

class NewlineDebugger:
"""改行コードデバッグツール"""
@staticmethod
def analyze_text(text):
"""テキストの改行コードを詳細分析"""
analysis = {
'length': len(text),
'characters': {},
'newline_positions': [],
'line_info': []
}
# 文字ごとの分析
for i, char in enumerate(text):
if char in analysis['characters']:
analysis['characters'][char] += 1
else:
analysis['characters'][char] = 1
if char in ['\r', '
']:
analysis['newline_positions'].append(i)
# 行ごとの分析
lines = text.splitlines(keepends=True)
for i, line in enumerate(lines):
line_info = {
'line_number': i + 1,
'content': line.rstrip('\r
'),
'ending': line[len(line.rstrip('\r
')):] if line else '',
'length': len(line)
}
analysis['line_info'].append(line_info)
return analysis
@staticmethod
def visualize_newlines(text):
"""改行コードを可視化"""
visualized = text.replace('\r
', '[CRLF]')
visualized = visualized.replace('
', '[LF]')
visualized = visualized.replace('\r', '[CR]')
return visualized

このデバッグツールを使えば、改行コードの詳細な分析ができます。

# デバッグツールの使用例
def demonstrate_debugger():
"""デバッグツールの使用例"""
print("=== 改行コードデバッグツールの使用例 ===")
# 問題のあるテキストの例
problematic_texts = [
"正常なテキスト
改行あり
",
"Windows形式\r
テキスト\r
",
"混在形式\r
改行
問題\rあり",
"改行なしテキスト"
]
for i, text in enumerate(problematic_texts):
print(f"
テキスト{i+1}の分析:")
print(f" 元テキスト: {repr(text)}")
print(f" 可視化: {NewlineDebugger.visualize_newlines(text)}")
analysis = NewlineDebugger.analyze_text(text)
print(f" 分析結果:")
print(f" 長さ: {analysis['length']}")
print(f" 改行位置: {analysis['newline_positions']}")
print(f" 行数: {len(analysis['line_info'])}")
# 各行の詳細
for line_info in analysis['line_info']:
ending_desc = repr(line_info['ending']) if line_info['ending'] else 'なし'
print(f" 行{line_info['line_number']}: '{line_info['content']}' (終端: {ending_desc})")
demonstrate_debugger()

可視化機能を使うと、改行コードが見やすくなります。

デバッグ時に非常に便利です。

まとめ:改行コードを正しく理解して適切に処理しよう

Python における改行コードについて詳しく解説しました。

改行コードの基本

改行コードの種類

  • LF ( ): Unix/Linux/macOS で使用
  • CRLF (\r ): Windows で使用
  • CR (\r): Classic Mac で使用(現在は非推奨)

重要なポイント

OS による違い 各OSで異なる改行コードが使用されることを理解しましょう。

Python の対応 自動変換機能と制御方法の理解が重要です。

ファイル処理 newline パラメータの適切な使用がポイントです。

クロスプラットフォーム 互換性を考慮した処理を心がけましょう。

実践的な処理方法

基本的なメソッド

  • splitlines(): 改行コードを意識しない行分割
  • join(): 指定した改行コードでの結合
  • newline パラメータ: ファイル I/O での改行制御
  • 変換ユーティリティ: 改行コードの統一と変換

最後に

改行コードは目に見えないため、問題が起きても原因がわかりにくいものです。

でも今回学んだ知識があれば、適切に対処できるはずです。

splitlines()やnewlineパラメータを活用して、改行コードに悩まされることなくPythonプログラミングを楽しんでくださいね!

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