Swift闭包语法详解
代码示例
var b:() -> Void = {() -> Void in
print("匿名函数")
}
b()
详细解释
这是一个Swift中的闭包（Closure）语法，具体解释如下：
代码分解
var b:() -> Void = {() -> Void in
print("匿名函数")
}
b()
语法分析
-
变量声明：
-
var b：声明一个变量 b
-
:() -> Void：指定变量的类型是一个函数类型，() -> Void 表示：
-
()：不接受任何参数
-
-> Void：返回 Void 类型（即不返回值，相当于空类型）
-
闭包赋值：
-
= {() -> Void in：赋值给一个闭包表达式
-
{}：闭包的开始和结束
-
() -> Void：闭包的类型签名（与变量类型匹配）
-
in：关键字，表示参数列表和函数体的分隔符
-
闭包体：
-
调用：
等价写法
这个闭包还可以写成更简洁的形式：
完整写法（上面使用的）
var b: () -> Void = { () -> Void in
print("匿名函数")
}
简化写法（省略类型，因为可以从上下文推断）
var b: () -> Void = {
print("匿名函数")
}
尾随闭包写法（如果作为参数传递）
func executeClosure(closure: () -> Void) {
closure()
}
executeClosure {
print("匿名函数")
}
关键概念
-
闭包：可以捕获和存储其所在上下文中变量和常量的引用
-
匿名函数：没有名字的函数，可以直接赋值给变量或作为参数传递
-
类型推断：Swift可以根据上下文自动推断闭包的类型
执行结果
执行这段代码会输出：匿名函数
闭包的特点
-
可以捕获上下文：闭包可以捕获和存储其所在作用域中的变量和常量
-
可以作为参数传递：可以作为函数的参数传递给其他函数
-
可以作为返回值：函数可以返回闭包作为返回值
-
有三种形式：
- 全局函数：有名字但不能捕获值
- 嵌套函数：有名字且能捕获其封闭函数域内的值
- 闭包表达式：无名字的轻量级语法，能捕获其上下文中变量或常量的值
命名函数 vs 闭包表达式的区别
示例代码对比
第一种写法：命名函数赋值
func test3(param:[Int]) -> String
{
var temp:String = ""
for item in param {
temp = temp + String(item)
}
return temp
}
var e:([Int]) -> String = test3
print(e([2,3])) // 输出：23
第二种写法：闭包表达式
var f:([Int]) -> String = {
(a:[Int]) -> String in
var temp:String = ""
for item in a {
temp = temp + String(item)
}
return temp
}
print(f([4,5,6])) // 输出：456
核心区别
1. 定义方式
-
命名函数：使用
func 关键字定义，有函数名，可以在其他地方重复调用
-
闭包表达式：直接在赋值时定义，没有函数名，是一次性使用的匿名函数
2. 作用域和生命周期
-
命名函数：有独立的生命周期，可以在定义后多次调用
-
闭包表达式：赋值给变量后，通过变量名调用，变量的生命周期决定了闭包的生命周期
3. 内存占用
-
命名函数：函数本身占用内存，但赋值给变量时只是引用传递
-
闭包表达式：闭包本身和捕获的上下文都会占用内存
4. 使用场景
-
命名函数：适用于需要重用的逻辑，函数体复杂，功能独立的情况
-
闭包表达式：适用于简单的回调逻辑，作为参数传递，或需要捕获上下文的场景
5. 语法特点
-
命名函数：有独立的函数签名，可以有默认参数等
-
闭包表达式：语法更简洁，可以省略类型标注（类型推断）
实际应用场景
闭包在Swift开发中非常常用，比如：
- 异步回调
- 集合类型的操作（如map、filter、sort）
- UI事件处理
- 定时器回调
- 网络请求回调
性能考虑
-
命名函数：通常性能更好，因为没有额外的上下文捕获开销
-
闭包表达式：如果捕获了大量上下文变量，可能产生循环引用或内存泄漏风险
最佳实践
-
使用命名函数当：
- 函数逻辑复杂且需要重用
- 函数需要有明确的名称便于调试
- 不需要捕获外部上下文
-
使用闭包表达式当：
- 需要简单的回调逻辑
- 作为参数传递给其他函数
- 需要捕获和修改外部变量
- 用于内联定义，提高代码可读性
闭包作为函数参数的进阶用法
示例代码分析
1. 无参数闭包
func test(param:() -> Void)
{
param()
}
// 调用方式：尾随闭包语法
test{
print("test")
}
分析：
-
test函数接受一个() -> Void类型的闭包参数
- 使用尾随闭包语法调用：
test{ print("test") }
- 省略了
param:标签，直接在大括号中定义闭包
2. 单参数闭包
func test2(param:(Int)-> Void)
{
param(10)
}
// 完整写法
test2(param: {(value:Int) -> Void in
print(value)
})
// 简化写法（尾随闭包）
test2{ (value) in
print(value)
}
分析：
-
test2函数接受(Int) -> Void类型的闭包
- 完整写法：明确指定参数类型和返回类型
- 简化写法：省略参数类型（类型推断），使用尾随闭包语法
3. 多参数有返回值闭包
func test3(param:(Int, Int) -> Int)
{
print(param(10,30))
}
// 完整写法
test3(param:{(item1, item2) -> Int in
return item1 + item2
})
// 极简写法
test3(param:{
$0 + $1 // 使用$0、$1表示第一个和第二个参数
})
分析：
-
test3函数接受(Int, Int) -> Int类型的闭包
- 完整写法：明确参数名和返回类型
- 极简写法：使用
$0、$1等简写参数名，省略return和in
记忆要点
闭包语法简化规则：
-
参数类型省略：如果能从上下文推断，可以省略参数类型
-
返回类型省略：单表达式闭包可以省略
return
-
参数名简化：可以使用
$0、$1等代替参数名
-
圆括号省略：单参数时可以省略参数圆括号
尾随闭包语法规则：
- 当闭包是函数的最后一个参数时，可以使用尾随闭包语法
- 省略参数标签，直接在大括号中定义闭包
- 使代码更简洁易读
实际运行结果
// test{ print("test") } 输出：test
// test2{ (value) in print(value) } 输出：10
// test3{ $0 + $1 } 传入(10,30) 输出：40
常见应用场景详解
1. 网络请求异步回调
// 模拟网络请求函数
func fetchUserData(userId: String, completion: @escaping (User?, Error?) -> Void) {
DispatchQueue.global().async {
// 模拟网络延迟
Thread.sleep(forTimeInterval: 1.0)
// 模拟成功获取用户数据
let user = User(name: "张三", age: 25)
DispatchQueue.main.async {
completion(user, nil)
}
}
}
// 使用示例
fetchUserData(userId: "123") { user, error in
if let user = user {
print("获取用户成功：\(user.name), 年龄：\(user.age)")
// 在主线程更新UI
self.updateUI(with: user)
} else if let error = error {
print("获取用户失败：\(error.localizedDescription)")
}
}
实际应用：iOS开发中所有网络请求几乎都使用闭包回调，如URLSession、Alamofire等。
2. 数组和集合操作
let numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
// map：转换每个元素
let doubled = numbers.map { $0 * 2 } // [2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20]
// filter：过滤元素
let evenNumbers = numbers.filter { $0 % 2 == 0 } // [2, 4, 6, 8, 10]
// reduce：累积计算
let sum = numbers.reduce(0) { $0 + $1 } // 55
// sort：排序
let sorted = numbers.sorted { $0 > $1 } // [10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
// 链式调用
let result = numbers
.filter { $0 > 5 }
.map { $0 * $0 }
.reduce(0, +) // 平方和：36+49+64+81+100=330
实际应用：处理数据转换、过滤、统计等操作。
3. UI事件处理
import UIKit
class ViewController: UIViewController {
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
// UIButton点击事件
let button = UIButton(type: .system)
button.setTitle("点击我", for: .normal)
button.addAction(UIAction { [weak self] _ in
self?.handleButtonTap()
}, for: .touchUpInside)
// UITextField文本变化监听
let textField = UITextField()
textField.addAction(UIAction { _ in
print("文本变化：\(textField.text ?? "")")
}, for: .editingChanged)
// 定时器
Timer.scheduledTimer(withTimeInterval: 1.0, repeats: true) { timer in
print("定时器触发")
}
}
func handleButtonTap() {
print("按钮被点击了！")
// 处理点击逻辑
}
}
实际应用：所有UI控件的事件响应都使用闭包。
4. 动画和过渡效果
import UIKit
class AnimationViewController: UIViewController {
let animatedView = UIView()
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
// UIView动画
UIView.animate(withDuration: 0.5) {
self.animatedView.alpha = 0.5
self.animatedView.transform = CGAffineTransform(scaleX: 1.2, y: 1.2)
} completion: { finished in
if finished {
print("动画完成")
// 执行后续操作
}
}
// UIViewPropertyAnimator
let animator = UIViewPropertyAnimator(duration: 1.0, curve: .easeInOut) {
self.animatedView.center = CGPoint(x: 200, y: 300)
}
animator.addCompletion { position in
switch position {
case .end:
print("动画正常结束")
case .current:
print("动画被中断")
case .start:
print("动画开始")
@unknown default:
break
}
}
animator.startAnimation()
}
}
实际应用：所有iOS动画效果都依赖闭包。
5. 多线程和并发
import Foundation
class DataManager {
// 异步数据处理
func processDataAsync(data: [Int], completion: @escaping ([Int]) -> Void) {
DispatchQueue.global(qos: .userInitiated).async {
// 耗时操作
let processedData = data.map { $0 * $0 }
// 回到主线程回调
DispatchQueue.main.async {
completion(processedData)
}
}
}
// 并行处理
func processInParallel(data: [Int], completion: @escaping ([Int]) -> Void) {
let group = DispatchGroup()
var results = [Int]()
let lock = DispatchQueue(label: "com.example.lock")
for item in data {
group.enter()
DispatchQueue.global().async {
// 模拟耗时计算
let result = item * item * item
lock.sync {
results.append(result)
}
group.leave()
}
}
group.notify(queue: .main) {
completion(results.sorted())
}
}
}
// 使用示例
let manager = DataManager()
manager.processDataAsync(data: [1, 2, 3, 4, 5]) { results in
print("处理结果：\(results)") // [1, 4, 9, 16, 25]
}
实际应用：后台数据处理、文件操作等都需要多线程。
6. 通知中心
import Foundation
class NotificationManager {
init() {
// 监听键盘通知
NotificationCenter.default.addObserver(
forName: UIResponder.keyboardWillShowNotification,
object: nil,
queue: .main
) { notification in
if let keyboardFrame = notification.userInfo?[UIResponder.keyboardFrameEndUserInfoKey] as? CGRect {
print("键盘高度：\(keyboardFrame.height)")
// 调整UI布局
}
}
// 自定义通知
NotificationCenter.default.addObserver(
self,
selector: #selector(handleCustomNotification(_:)),
name: NSNotification.Name("CustomNotification"),
object: nil
)
}
@objc func handleCustomNotification(_ notification: Notification) {
if let userInfo = notification.userInfo {
print("收到自定义通知：\(userInfo)")
}
}
func postCustomNotification() {
NotificationCenter.default.post(
name: NSNotification.Name("CustomNotification"),
object: self,
userInfo: ["message": "Hello from notification!"]
)
}
}
实际应用：系统通知和应用内组件通信。
7. 错误处理
enum NetworkError: Error {
case invalidURL
case noData
case parsingError
}
func fetchData(from urlString: String, completion: @escaping (Result<Data, NetworkError>) -> Void) {
guard let url = URL(string: urlString) else {
completion(.failure(.invalidURL))
return
}
URLSession.shared.dataTask(with: url) { data, response, error in
if let error = error {
completion(.failure(.noData))
return
}
guard let data = data else {
completion(.failure(.noData))
return
}
completion(.success(data))
}.resume()
}
// 使用示例
fetchData(from: "https://api.example.com/data") { result in
switch result {
case .success(let data):
print("获取数据成功，大小：\(data.count) bytes")
// 处理数据
case .failure(let error):
switch error {
case .invalidURL:
print("无效的URL")
case .noData:
print("没有数据")
case .parsingError:
print("解析错误")
}
}
}
实际应用：网络请求、文件操作等可能出错的操作。
8. 依赖注入和配置
class NetworkService {
typealias RequestCompletion = (Result<Data, Error>) -> Void
private let session: URLSession
private let baseURL: URL
init(session: URLSession = .shared, baseURL: URL) {
self.session = session
self.baseURL = baseURL
}
func request(endpoint: String, completion: @escaping RequestCompletion) {
let url = baseURL.appendingPathComponent(endpoint)
session.dataTask(with: url) { data, _, error in
if let error = error {
completion(.failure(error))
} else if let data = data {
completion(.success(data))
}
}.resume()
}
}
// 配置不同的环境
let developmentConfig = NetworkService(
session: URLSession.shared,
baseURL: URL(string: "https://dev-api.example.com")!
)
let productionConfig = NetworkService(
session: URLSession.shared,
baseURL: URL(string: "https://api.example.com")!
)
实际应用：框架配置、测试mock等。
9. 内存管理和循环引用
class ViewModel {
var data: [String] = []
var onDataUpdate: (() -> Void)?
func loadData() {
// 模拟异步数据加载
DispatchQueue.global().async { [weak self] in // 捕获弱引用
let newData = ["Item 1", "Item 2", "Item 3"]
DispatchQueue.main.async {
self?.data = newData
self?.onDataUpdate?() // 调用闭包
}
}
}
deinit {
print("ViewModel 被释放")
}
}
class ViewController {
let viewModel = ViewModel()
init() {
// 使用 [weak self] 避免循环引用
viewModel.onDataUpdate = { [weak self] in
self?.updateUI()
}
}
func updateUI() {
print("UI已更新")
}
deinit {
print("ViewController 被释放")
}
}
实际应用：MVC/MVVM架构中View和ViewModel的通信。
10. 函数式编程模式
// 函数组合
func compose<A, B, C>(_ f: @escaping (B) -> C, _ g: @escaping (A) -> B) -> (A) -> C {
return { x in f(g(x)) }
}
// 柯里化
func curry<A, B, C>(_ f: @escaping (A, B) -> C) -> (A) -> (B) -> C {
return { a in { b in f(a, b) } }
}
// 使用示例
let add = { (a: Int, b: Int) -> Int in a + b }
let curriedAdd = curry(add)
let add5 = curriedAdd(5)
let result = add5(3) // 8
let double = { (x: Int) -> Int in x * 2 }
let square = { (x: Int) -> Int in x * x }
let doubleThenSquare = compose(square, double)
let result2 = doubleThenSquare(3) // (3*2)^2 = 36
实际应用：函数式编程风格的代码组织。
练习建议
-
记忆口诀：
- "有尾随，无标签；可省略，推断强"
- "参数多，用$0；单表达式，return省略"
-
常见错误避免：
- 闭包参数类型与函数期望不匹配
- 忘记处理闭包中的错误
- 循环引用导致的内存泄漏
-
调试技巧：
- 使用
print语句调试闭包执行
- 注意闭包捕获的变量作用域
- 使用
weak self避免循环引用
闭包逻辑实现的本质分析
核心概念：逻辑定义 vs 逻辑执行
1. 闭包定义了逻辑，函数调用了逻辑
// 函数定义：只负责调用闭包，不实现具体逻辑
func processData(data: [Int], operation: (Int) -> String) {
for item in data {
let result = operation(item) // 这里调用闭包，执行逻辑
print("处理结果：\(result)")
}
}
// 闭包定义：实现具体逻辑
let doubleAndFormat = { (number: Int) -> String in
let doubled = number * 2
return "数字 \(number) 的两倍是 \(doubled)"
}
// 使用：传递闭包给函数
let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
processData(data: numbers, operation: doubleAndFormat)
输出结果：
处理结果：数字 1 的两倍是 2
处理结果：数字 2 的两倍是 4
处理结果：数字 3 的两倍是 6
处理结果：数字 4 的两倍是 8
处理结果：数字 5 的两倍是 10
2. 分析执行流程
func downloadImage(url: String, completion: @escaping (UIImage?) -> Void) {
// 第1步：函数开始执行，准备异步操作
print("开始下载图片：\(url)")
DispatchQueue.global().async {
// 第2步：模拟网络请求（这里不实现具体逻辑）
print("正在从网络获取图片...")
Thread.sleep(forTimeInterval: 1.0)
// 第3步：模拟获取图片成功
let image = UIImage(systemName: "photo")
// 第4步：回到主线程，调用闭包
DispatchQueue.main.async {
print("网络请求完成，调用completion闭包")
completion(image) // 执行闭包：UI更新逻辑在这里执行
}
}
}
// 闭包定义UI更新逻辑
let imageView = UIImageView()
downloadImage(url: "https://example.com/image.jpg") { downloadedImage in
// 第5步：闭包执行，实现UI更新逻辑
print("闭包执行：更新UI")
imageView.image = downloadedImage
imageView.setNeedsDisplay()
}
执行顺序分析：
-
downloadImage函数开始执行（网络请求准备）
- 异步执行网络请求（不包含UI逻辑）
- 网络请求完成，回到主线程
-
调用闭包：
completion(image) - 这是函数调用闭包的地方
-
闭包执行：
imageView.image = downloadedImage - 这是UI逻辑实现的地方
关键理解点
谁负责实现逻辑？
-
函数（调用者）：
- 定义接口和调用时机
- 负责数据准备和传递
- 决定何时调用闭包
-
闭包（被调用者）：
- 实现具体的业务逻辑
- 处理传递的数据
- 执行最终的操作
实际开发中的职责分离
class NetworkManager {
// 函数：只负责网络请求，不负责数据处理
func fetchUserData(completion: @escaping (Result<User, Error>) -> Void) {
// 网络请求逻辑在这里实现
URLSession.shared.dataTask(with: userURL) { data, _, error in
// 数据处理逻辑在这里实现
if let error = error {
completion(.failure(error))
} else if let data = data {
// 解析逻辑在这里实现
do {
let user = try JSONDecoder().decode(User.self, from: data)
completion(.success(user))
} catch {
completion(.failure(error))
}
}
}.resume()
}
}
class UserViewController: UIViewController {
private let networkManager = NetworkManager()
func loadUser() {
// UI逻辑在这里实现
networkManager.fetchUserData { [weak self] result in
switch result {
case .success(let user):
// UI更新逻辑在这里实现
self?.updateUI(with: user)
case .failure(let error):
// 错误处理UI逻辑在这里实现
self?.showError(error)
}
}
}
private func updateUI(with user: User) {
nameLabel.text = user.name
ageLabel.text = "\(user.age)岁"
// 更多UI更新逻辑...
}
private func showError(_ error: Error) {
let alert = UIAlertController(title: "错误", message: error.localizedDescription, preferredStyle: .alert)
present(alert, animated: true)
}
}
记忆总结
函数 vs 闭包的职责分工：
| 方面 |
函数（调用者） |
闭包（被调用者） |
| 逻辑实现 |
框架逻辑、流程控制 |
具体业务逻辑、数据处理 |
| 执行时机 |
决定何时执行 |
被调用时执行 |
| 关注点 |
何时做、如何传递数据 |
做什么、如何处理数据 |
| 可复用性 |
固定流程，灵活回调 |
每次使用可以不同逻辑 |
经典比喻：
- 函数是"饭店厨师"：负责准备食材和烹饪环境
- 闭包是"顾客点的菜谱"：告诉厨师具体做什么菜
- 调用闭包是"上菜"：厨师按照菜谱做出菜给顾客
代码层面的理解：
// 函数定义了"做什么事"的框架
func doSomething(action: () -> Void) {
print("准备做事")
action() // 具体"怎么做"由闭包决定
print("事情完成")
}
// 闭包实现了"怎么做"的具体逻辑
doSomething {
print("这是我要做的事情") // 具体逻辑在这里
}
这样理解就能清楚：函数提供执行环境和时机，闭包提供具体的执行逻辑。
Swift闭包 vs Objective-C Block 对比
面试常问的核心区别
1. 语言和语法差异
Swift闭包：
// 基本语法
let closure: (Int, Int) -> Int = { (a, b) in
return a + b
}
// 简化语法
let simplified = { $0 + $1 }
// 尾随闭包
func calculate(a: Int, b: Int, operation: (Int, Int) -> Int) -> Int {
return operation(a, b)
}
let result = calculate(a: 10, b: 5) { $0 - $1 }
Objective-C Block：
// 基本语法
int (^block)(int, int) = ^(int a, int b) {
return a + b;
};
// 使用
int result = block(10, 5);
// 作为参数传递
- (void)calculateWithA:(int)a b:(int)b operation:(int(^)(int, int))operation {
int result = operation(a, b);
NSLog(@"Result: %d", result);
}
// 调用
[self calculateWithA:10 b:5 operation:^int(int x, int y) {
return x * y;
}];
2. 类型系统和类型推断
| 特性 |
Swift闭包 |
Objective-C Block |
| 类型标注 |
支持类型推断，大多可省略 |
需要明确类型标注 |
| 返回值 |
支持多返回值、元组 |
只能单返回值 |
| 可选类型 |
原生支持Optional |
需要使用指针 |
| 泛型 |
强大泛型支持 |
有限泛型支持 |
3. 内存管理和循环引用
Swift闭包：
class ViewController: UIViewController {
var completionHandler: (() -> Void)?
func setup() {
// 避免循环引用
completionHandler = { [weak self] in
self?.updateUI()
}
// 或使用 unowned（当self一定存在时）
completionHandler = { [unowned self] in
self.updateUI()
}
}
}
Objective-C Block：
@interface ViewController ()
@property (nonatomic, copy) void (^completionHandler)(void);
@end
@implementation ViewController
- (void)setup {
// 避免循环引用
__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.completionHandler = ^{
[weakSelf updateUI];
};
// 或使用 __unsafe_unretained
__unsafe_unretained typeof(self) unsafeSelf = self;
self.completionHandler = ^{
[unsafeSelf updateUI];
};
}
@end
4. 变量捕获机制
| 特性 |
Swift闭包 |
Objective-C Block |
| 值捕获 |
自动捕获，支持修改 |
自动捕获，默认const |
| 引用捕获 |
inout关键字 |
__block修饰符 |
| 作用域 |
清晰的作用域规则 |
需要注意block作用域 |
Swift捕获示例：
func createCounter() -> () -> Int {
var count = 0
return {
count += 1 // 可以修改捕获的变量
return count
}
}
Objective-C捕获示例：
int (^createCounter)(void) {
__block int count = 0; // 需要__block修饰符才能修改
return ^int{
count += 1;
return count;
};
}
5. 性能和优化
| 特性 |
Swift闭包 |
Objective-C Block |
| 编译优化 |
LLVM优化，更好的内联 |
GCC优化，较少内联 |
| 运行时开销 |
较小（值类型优化） |
较大（堆分配） |
| 调试体验 |
更好的错误信息 |
较难调试 |
6. 使用场景和生态
Swift闭包优势场景：
- 现代iOS开发（iOS 8+）
- 函数式编程
- 协议和泛型结合
- SwiftUI开发
Objective-C Block优势场景：
优缺点对比总结
Swift闭包的优点：
-
语法简洁：类型推断、尾随闭包、简化参数
-
类型安全：编译时类型检查，更少运行时错误
-
现代化特性：泛型、协议、Optional等
-
性能更好：优化程度更高
-
易学易用：学习曲线平缓
Swift闭包的缺点：
-
学习成本：需要掌握新语法
-
兼容性：无法直接与Objective-C代码交互
-
迁移成本：从Block迁移需要重写
Objective-C Block的优点：
-
成熟稳定：经过多年验证
-
兼容性好：与C/Objective-C完美集成
-
底层控制：更直接的内存控制
Objective-C Block的缺点：
-
语法复杂：类型标注繁琐
-
类型不安全：容易出现类型错误
-
调试困难：错误信息不清晰
-
现代性不足：缺少泛型等特性
面试回答要点
如果问到选择哪个：
-
新项目：推荐Swift闭包
-
遗留项目：继续使用Block
-
混合项目：视情况而定
核心理解：
- Swift闭包是Block的现代化版本
- 两者解决相同问题，但Swift更优雅
- 掌握两者有助于理解编程范式演进
迁移指南
从Block到Swift闭包的常见转换：
// Objective-C Block
[self fetchDataWithCompletion:^(NSData *data, NSError *error) {
if (error) {
[self showError:error];
} else {
[self processData:data];
}
}];
// Swift闭包
fetchData { data, error in
if let error = error {
showError(error)
} else if let data = data {
processData(data)
}
}
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