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ReactiveX 学习笔记（11）对 LINQ 的扩展

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Interactive Extensions（Ix）

本文的主题为对 Ix 库，对 LINQ 的扩展。

Buffer

Ix.NET Buffer

Ix.NET BufferTest

Buffer 方法将源序列按照起始位置和元素个数分成若干组，形成序列的序列。 

var rng = Enumerable.Range(0, 10);

var res = rng.Buffer(3).ToList();

// res.Count == 4

// res[0] == { 0, 1, 2 }

// res[1] == { 3, 4, 5 }

// res[2] == { 6, 7, 8 }

// res[3] == { 9 }


var rng = Enumerable.Range(0, 10);

var res = rng.Buffer(5).ToList();

// res.Count == 2

// res[0] == { 0, 1, 2, 3, 4 }

// res[1] == { 5, 6, 7, 8, 9 }


var rng = Enumerable.Empty<int>();

var res = rng.Buffer(5).ToList();

// res.Count == 0


var rng = Enumerable.Range(0, 10);

var res = rng.Buffer(3, 2).ToList();

// res.Count == 5

// res[0] == { 0, 1, 2 }

// res[1] == { 2, 3, 4 }

// res[2] == { 4, 5, 6 }

// res[3] == { 6, 7, 8 }

// res[4] == { 8, 9 }


var rng = Enumerable.Range(0, 10);

var res = rng.Buffer(3, 4).ToList();

// res.Count == 3

// res[0] == { 0, 1, 2 }

// res[1] == { 4, 5, 6 }

// res[2] == { 8, 9 }

Case

Ix.NET Case

Ix.NET CaseTest

Case 方法根据回调函数的结果选择并返回 Dictionary 参数中的序列。 

var x = 1;

var d = 'd';

var res = EnumerableEx.Case<int, char>(() => x, new Dictionary<int, IEnumerable<char>>

{

    { 0, new[] { 'a' } },

    { 1, new[] { 'b' } },

    { 2, new[] { 'c' } },

    { 3, EnumerableEx.Defer(() => new[] { d }) },

});

// res.Single() == 'b'

// res.Single() == 'b'

x = 0;

// res.Single() == 'a'

x = 2;

// res.Single() == 'c'

x = 3;

// res.Single() == 'd'

d = 'e';

// res.Single() == 'e'

x = 4;

Assert.True(res.IsEmpty());


var x = 1;

var d = 'd';

var res = EnumerableEx.Case<int, char>(() => x, new Dictionary<int, IEnumerable<char>>

{

    { 0, new[] { 'a' } },

    { 1, new[] { 'b' } },

    { 2, new[] { 'c' } },

    { 3, EnumerableEx.Defer(() => new[] { d }) },

}, new[] { 'z' });

// res.Single() == 'b'

// res.Single() == 'b'

x = 0;

// res.Single() == 'a'

x = 2;

// res.Single() == 'c'

x = 3;

// res.Single() == 'd'

d = 'e';

// res.Single() == 'e'

x = 4;

// res.Single() == 'z'

Catch

Ix.NET Catch

Ix.NET CatchTest 

var ex = new MyException();

var res = EnumerableEx.Throw<int>(ex).Catch<int, MyException>(e => { Assert.Same(ex, e); return new[] { 42 }; }).Single();

// res == 42


var ex = new MyException();

var res = EnumerableEx.Throw<int>(ex).Catch<int, Exception>(e => { Assert.Same(ex, e); return new[] { 42 }; }).Single();

// res == 42


var ex = new MyException();

AssertThrows<MyException>(() =>

{

    EnumerableEx.Throw<int>(ex).Catch<int, InvalidOperationException>(e => { Assert.True(false); return new[] { 42 }; }).Single();

});


var xs = Enumerable.Range(0, 10);

var res = xs.Catch<int, MyException>(e => { Assert.True(false); return new[] { 42 }; });

// res == xs


var xss = new[] { Enumerable.Range(0, 5), Enumerable.Range(5, 5) };

var res = EnumerableEx.Catch(xss);

// res == Enumerable.Range(0, 5)


var xss = new[] { Enumerable.Range(0, 5), Enumerable.Range(5, 5) };

var res = xss.Catch();

// res == Enumerable.Range(0, 5)


var xss = new[] { Enumerable.Range(0, 5), Enumerable.Range(5, 5) };

var res = xss[0].Catch(xss[1]);

// res == Enumerable.Range(0, 5)


var xss = new[] { Enumerable.Range(0, 5).Concat(EnumerableEx.Throw<int>(new MyException())), Enumerable.Range(5, 5) };

var res = EnumerableEx.Catch(xss);

// res == Enumerable.Range(0, 10)


var xss = new[] { Enumerable.Range(0, 5).Concat(EnumerableEx.Throw<int>(new MyException())), Enumerable.Range(5, 5) };

var res = xss.Catch();

// res == Enumerable.Range(0, 10)


var xss = new[] { Enumerable.Range(0, 5).Concat(EnumerableEx.Throw<int>(new MyException())), Enumerable.Range(5, 5) };

var res = xss[0].Catch(xss[1]);

// res == Enumerable.Range(0, 10)


var e1 = new MyException();

var ex1 = EnumerableEx.Throw<int>(e1);

var e2 = new MyException();

var ex2 = EnumerableEx.Throw<int>(e2);

var e3 = new MyException();

var ex3 = EnumerableEx.Throw<int>(e3);

var xss = new[] { Enumerable.Range(0, 2).Concat(ex1), Enumerable.Range(2, 2).Concat(ex2), ex3 };

var res = xss.Catch();

var e = res.GetEnumerator();

HasNext(e, 0);

HasNext(e, 1);

HasNext(e, 2);

HasNext(e, 3);

AssertThrows<MyException>(() => e.MoveNext(), ex => ex == e3);


var xs = new[] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

var res = xs.Catch<int, MyException>(e => { Assert.False(true); return new[] { 42 }; });

// res == xs


var xss = new[] { new[] { 0, 1, 2, 3, 4 }, new[] { 5, 6, 7, 8, 9 } };

var res = EnumerableEx.Catch(xss);

// res == Enumerable.Range(0, 5)));


var xss = new[] { new[] { 0, 1, 2, 3, 4 }, new[] { 5, 6, 7, 8, 9 } };

var res = xss.Catch();

// res == Enumerable.Range(0, 5)));


var xss = new[] { new[] { 0, 1, 2, 3, 4 }, new[] { 5, 6, 7, 8, 9 } };

var res = xss[0].Catch(xss[1]);

// res == Enumerable.Range(0, 5)));


var xss = new[] { new[] { 0, 1, 2, 3, 4 }.Concat(EnumerableEx.Throw<int>(new MyException())), new[] { 5, 6, 7, 8, 9 } };

var res = EnumerableEx.Catch(xss);

// res == Enumerable.Range(0, 10)));


var xss = new[] { new[] { 0, 1, 2, 3, 4 }.Concat(EnumerableEx.Throw<int>(new MyException())), new[] { 5, 6, 7, 8, 9 } };

var res = xss.Catch();

// res == Enumerable.Range(0, 10)));


var xss = new[] { new[] { 0, 1, 2, 3, 4 }.Concat(EnumerableEx.Throw<int>(new MyException())), new[] { 5, 6, 7, 8, 9 } };

var res = xss[0].Catch(xss[1]);

// res == Enumerable.Range(0, 10)));


var e1 = new MyException();

var ex1 = EnumerableEx.Throw<int>(e1);

var e2 = new MyException();

var ex2 = EnumerableEx.Throw<int>(e2);

var e3 = new MyException();

var ex3 = EnumerableEx.Throw<int>(e3);

var xss = new[] { new[] { 0, 1 }.Concat(ex1), new[] { 2, 3 }.Concat(ex2), ex3 };

var res = xss.Catch();

var e = res.GetEnumerator();

HasNext(e, 0);

HasNext(e, 1);

HasNext(e, 2);

HasNext(e, 3);

AssertThrows<MyException>(() => e.MoveNext(), ex => ex == e3);

Concat

Ix.NET Concat

Ix.NET ConcatTest

Concat 方法将若干序列连接起来。 

var res = new[]

{

    new[] { 1, 2, 3 },

    new[] { 4, 5 }

}.Concat();

// res == { 1, 2, 3, 4, 5 }


var i = 0;

var xss = Enumerable.Range(0, 3).Select(x => Enumerable.Range(0, x + 1)).Do(_ => ++i);

var res = xss.Concat().Select(x => i + " - " + x).ToList();

/*

res == {

    "1 - 0",

    "2 - 0",

    "2 - 1",

    "3 - 0",

    "3 - 1",

    "3 - 2",

}

*/


var res = EnumerableEx.Concat(

    new[] { 1, 2, 3 },

    new[] { 4, 5 }

);

// res == { 1, 2, 3, 4, 5 }

Create

Ix.NET Create

Ix.NET CreateTest

Create 方法使用协程创建序列。 

private static IEnumerator<int> MyEnumerator()

{

    yield return 1;

    yield return 2;

}

var hot = false;

var res = EnumerableEx.Create<int>(() =>

{

    hot = true;

    return MyEnumerator();

});

// hot == false

var e = res.GetEnumerator();

// hot == true

HasNext(e, 1);

HasNext(e, 2);

NoNext(e);

hot = false;

var f = ((IEnumerable)res).GetEnumerator();

// hot == true


var xs = EnumerableEx.Create<int>(async yield =>

{

    var i = 0;

    while (i < 10)

    {

        await yield.Return(i++);

    }

});

var j = 0;

foreach (var elem in xs)

{

    // elem == j

    j++;

}

// j == 10


var xs = EnumerableEx.Create<int>(async yield =>

{

    var i = 0;

    while (true)

    {

        if (i == 10)

        {

            await yield.Break();

            return;

        }

        await yield.Return(i++);

    }

});

var j = 0;

foreach (var elem in xs)

{

    // elem == j

    j++;

}

// j == 10

Defer

Ix.NET Defer

Ix.NET DeferTest

Defer 方法使用返回序列的回调函数创建序列。 

var i = 0;

var n = 5;

var xs = EnumerableEx.Defer(() =>

{

    i++;

    return Enumerable.Range(0, n);

});

// i == 0

// xs.ToList() == Enumerable.Range(0, n)

// i == 1

n = 3;

// xs.ToList() == Enumerable.Range(0, n)

// i == 2

Distinct / DistinctUntilChanged

Ix.NET Distinct / DistinctUntilChanged

Ix.NET DistinctTest

Ix.NET DistinctUntilChangedTest

Distinct 方法去除序列中的重复元素。

DistinctUntilChanged 方法去除序列中邻近的重复元素。 

var res = Enumerable.Range(0, 10).Distinct(x => x % 5).ToList();

// res == Enumerable.Range(0, 5)

}


private class MyEqualityComparer : IEqualityComparer<int>

{

    public bool Equals(int x, int y)

    {

        return x % 2 == y % 2;

    }

    public int GetHashCode(int obj)

    {

        return EqualityComparer<int>.Default.GetHashCode(obj % 2);

    }

}

var res = Enumerable.Range(0, 10).Distinct(x => x % 5, new MyEqualityComparer()).ToList();

// res =={ 0, 1 }


var res = new[] { 1, 2, 2, 3, 3, 3, 2, 2, 1 }.DistinctUntilChanged().ToList();

// res == { 1, 2, 3, 2, 1 }


var res = new[] { 1, 1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 7 }.DistinctUntilChanged(x => x / 2).ToList();

// res == { 1, 2, 4, 6 }

Do / DoWhile

Ix.NET Do / DoWhile

Ix.NET DoTest

Ix.NET DoWhileTest

Do 方法让序列在枚举元素时执行指定的函数。

DoWhile 方法通过模拟 do ... while 语句生成新的序列：无限次重复源序列中的所有元素直到指定条件不再满足为止。 

var n = 0;

Enumerable.Range(0, 10).Do(x => n += x).ForEach(_ => { });

// n == 45


var n = 0;

Enumerable.Range(0, 10).Do(x => n += x, () => n *= 2).ForEach(_ => { });

// n == 90


var ex = new MyException();

var ok = false;

AssertThrows<MyException>(() =>

    EnumerableEx.Throw<int>(ex).Do(x => { Assert.True(false); }, e => { Assert.Equal(ex, e); ok = true; }).ForEach(_ => { })

);

// ok == true


var obs = new MyObserver();

Enumerable.Range(0, 10).Do(obs).ForEach(_ => { });

// obs.Done == true

// obs.Sum == 45


private class MyObserver : IObserver<int>

{

    public int Sum;

    public bool Done;

    public void OnCompleted()

    {

        Done = true;

    }

    public void OnError(Exception error)

    {

        throw new NotImplementedException();

    }

    public void OnNext(int value)

    {

        Sum += value;

    }

}

var sum = 0;

var done = false;

Enumerable.Range(0, 10).Do(x => sum += x, ex => { throw ex; }, () => done = true).ForEach(_ => { });

// done == true

// sum == 45


var x = 5;

var res = EnumerableEx.DoWhile(EnumerableEx.Defer(() => new[] { x }).Do(_ => x--), () => x > 0).ToList();

// res == { 5, 4, 3, 2, 1 }


var x = 0;

var res = EnumerableEx.DoWhile(EnumerableEx.Defer(() => new[] { x }).Do(_ => x--), () => x > 0).ToList();

// res == { 0 }

Expand

Ix.NET Expand

Ix.NET ExpandTest 

var res = new[] { 0 }.Expand(x => new[] { x + 1 }).Take(10).ToList();

// res == Enumerable.Range(0, 10)


var res = new[] { 3 }.Expand(x => Enumerable.Range(0, x)).ToList();

var exp = new[] {

    3,

    0, 1, 2,

    0,

    0, 1,

    0

};

// res == exp

Finally

Ix.NET Finally

Ix.NET FinallyTest 

var done = false;

var xs = Enumerable.Range(0, 2).Finally(() => done = true);

// done == false

var e = xs.GetEnumerator();

// done == false

HasNext(e, 0);

// done == false

HasNext(e, 1);

// done == false

NoNext(e);

// done == true


var done = false;

var xs = Enumerable.Range(0, 2).Finally(() => done = true);

// done == false

var e = xs.GetEnumerator();

// done == false

HasNext(e, 0);

// done == false

e.Dispose();

// done == true


var done = false;

var ex = new MyException();

var xs = EnumerableEx.Throw<int>(ex).Finally(() => done = true);

// done == false

var e = xs.GetEnumerator();

// done == false

try

{

    HasNext(e, 0);

    Assert.True(false);

}

catch (MyException ex_)

{

    Assert.Same(ex, ex_);

}

// done == true

ForEach

Ix.NET ForEach

Ix.NET ForEachTest

ForEach 方法枚举序列，为每一个元素调用指定函数，有不带下标和带下标两个版本。 

var n = 0;

Enumerable.Range(5, 3).ForEach(x => n += x);

// n == 5 + 6 + 7


var n = 0;

Enumerable.Range(5, 3).ForEach((x, i) => n += x * i);

// n == 5 * 0 + 6 * 1 + 7 * 2

For

Ix.NET For

Ix.NET ForTest

For 方法枚举源序列，将每一个元素都映射为一个序列，然后连接这些序列。 

var res = EnumerableEx.For(new[] { 1, 2, 3 }, x => Enumerable.Range(0, x)).ToList();

// res == { 0, 0, 1, 0, 1, 2 }

Generate

Ix.NET Generate

Ix.NET GenerateTest

Generate 方法通过模拟 for 循环来生成序列。 

var res = EnumerableEx.Generate(0, x => x < 5, x => x + 1, x => x * x).ToList();

// res == { 0, 1, 4, 9, 16 }

Hide

Ix.NET Hide

Ix.NET HideTest

Hide 方法隐藏序列的真实类型。 

var xs = new List<int> { 1, 2, 3 };

var ys = xs.Hide();

// ys is not List<int>

// xs == ys

If

Ix.NET If

Ix.NET IfTest

If 方法根据给定条件（谓词函数）的结果

  1. 在两个给定序列中选择其中之一。
  2. 在给定序列和空序列中选择其中之一。 
var x = 5;

var res = EnumerableEx.If(() => x > 0, new[] { +1 }, new[] { -1 });

// res.Single() == +1

x = -x;

// res.Single() == -1


var x = 5;

var res = EnumerableEx.If(() => x > 0, new[] { +1 });

// res.Single() == +1

x = -x;

// res.IsEmpty() == true

IgnoreElements

Ix.NET IgnoreElements

Ix.NET IgnoreElementsTest

IgnoreElements 方法将源序列转换为空序列。 

var n = 0;

Enumerable.Range(0, 10).Do(_ => n++).IgnoreElements().Take(5).ForEach(_ => { });

// n == 10

IsEmpty

Ix.NET IsEmpty

Ix.NET IsEmptyTest

IsEmpty 方法判断序列是否为空。 

// Enumerable.Empty<int>().IsEmpty() == true

// new[] { 1 }.IsEmpty() == false

Max / MaxBy

Ix.NET Max / MaxBy

Ix.NET MaxTest

Ix.NET MaxByTest

Max / MaxBy 方法返回序列中的最大值。

Max 带有一个用于比较序列中元素的 comparer 参数（IComparer 接口的实例）。

MaxBy 带有一个用于转换序列中元素的 keySelector 参数（回调函数）。 

private class Mod7Comparer : IComparer<int>

{

    public int Compare(int x, int y)

    {

        return Comparer<int>.Default.Compare(x % 7, y % 7);

    }

}

// new[] { 2, 5, 3, 7 }.Max(new Mod7Comparer()) == 5


var res = new[] { 2, 5, 0, 7, 4, 3, 6, 2, 1 }.MaxBy(x => x % 3);

// res == { 2, 5, 2 }

Memoize

Ix.NET Memoize

Ix.NET MemoizeTest

Min / MinBy

Ix.NET Min / MinBy

Ix.NET MinTest

Ix.NET MinByTest

Min / MinBy 方法返回序列中的最小值。

Min 带有一个用于比较序列中元素的 comparer 参数（IComparer 接口的实例）。

MinBy 带有一个用于转换序列中元素的 keySelector 参数（回调函数）。 

private class Mod3Comparer : IComparer<int>

{

    public int Compare(int x, int y)

    {

        return Comparer<int>.Default.Compare(x % 3, y % 3);

    }

}

// new[] { 5, 3, 7 }.Min(new Mod3Comparer()) == 3


var res = new[] { 2, 5, 0, 7, 4, 3, 6, 2, 1 }.MinBy(x => x % 3);

// res == { 0, 3, 6 }

OnErrorResumeNext

Ix.NET OnErrorResumeNext

Ix.NET OnErrorResumeNextTest

OnErrorResumeNext 方法将若干序列连接起来，忽略序列中抛出的异常。 

var xs = new[] { 1, 2 };

var ys = new[] { 3, 4 };

var res = xs.OnErrorResumeNext(ys);

// res == { 1, 2, 3, 4 }


var xs = new[] { 1, 2 }.Concat(EnumerableEx.Throw<int>(new MyException()));

var ys = new[] { 3, 4 };

var res = xs.OnErrorResumeNext(ys);

// res == { 1, 2, 3, 4 }


var xs = new[] { 1, 2 };

var ys = new[] { 3, 4 };

var zs = new[] { 5, 6 };

var res = EnumerableEx.OnErrorResumeNext(xs, ys, zs);

// res == { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }


var xs = new[] { 1, 2 }.Concat(EnumerableEx.Throw<int>(new MyException()));

var ys = new[] { 3, 4 };

var zs = new[] { 5, 6 };

var res = EnumerableEx.OnErrorResumeNext(xs, ys, zs);

// res == { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }


var xs = new[] { 1, 2 };

var ys = new[] { 3, 4 };

var res = new[] { xs, ys }.OnErrorResumeNext();

// res == { 1, 2, 3, 4 }


var xs = new[] { 1, 2 }.Concat(EnumerableEx.Throw<int>(new MyException()));

var ys = new[] { 3, 4 };

var res = new[] { xs, ys }.OnErrorResumeNext();

// res == { 1, 2, 3, 4 }

Publish

Ix.NET Publish

Ix.NET PublishTest

Repeat

Ix.NET Repeat

Ix.NET RepeatTest

EnumerableEx.Repeat(n) 返回由元素 n 组成的无限序列。

x.Repeat() 返回由序列 x 中的所有元素无限次重复而生成的序列。

x.Repeat(n) 返回由序列 x 中的所有元素经过 n 次重复生成的序列。 

var xs = EnumerableEx.Repeat(42).Take(1000);

// xs.All(x => x == 42) == true

// xs.Count() == 1000


var i = 0;

var xs = new[] { 1, 2 }.Do(_ => i++).Repeat();

var res = xs.Take(10).ToList();

// res.Count == 10

// res.Buffer(2).Select(b => b.Sum()).All(x => x == 3) == true

// i == 10


var i = 0;

var xs = new[] { 1, 2 }.Do(_ => i++).Repeat(5);

var res = xs.ToList();

// res.Count == 10

// res.Buffer(2).Select(b => b.Sum()).All(x => x == 3) == true

// i == 10

Retry

Ix.NET Retry

Ix.NET RetryTest 

var xs = Enumerable.Range(0, 10);

var res = xs.Retry();

// res == xs


var xs = Enumerable.Range(0, 10);

var res = xs.Retry(2);

// res == xs


var ex = new MyException();

var xs = Enumerable.Range(0, 2).Concat(EnumerableEx.Throw<int>(ex));

var res = xs.Retry(2);

var e = res.GetEnumerator();

HasNext(e, 0);

HasNext(e, 1);

HasNext(e, 0);

HasNext(e, 1);

AssertThrows<MyException>(() => e.MoveNext(), ex_ => ex == ex_);

Return

Ix.NET Return

Ix.NET ReturnTest

Return 方法返回由一个元素组成的序列。 

// EnumerableEx.Return(42).Single() == 42

Scan

Ix.NET Scan

Ix.NET ScanTest

Scan 方法转换序列：

  • Scan 带有一个有返回值的二元函数和一个可选的初值。
  • 结果序列的第 1 项没有初值时等于源序列的第 1 项，有初值时等于将二元函数应用到初值和源序列的第 1 项后所得到的结果。
  • 结果序列的第 n + 1 项等于将二元函数应用到结果序列的第 n 项和源序列的第 n + 1 项后所得到的结果。 
var res = Enumerable.Range(0, 5).Scan((n, x) => n + x).ToList();

// res == { 1, 3, 6, 10 }


var res = Enumerable.Range(0, 5).Scan(10, (n, x) => n - x).ToList();

// res == { 10, 9, 7, 4, 0 }

SelectMany

Ix.NET SelectMany

Ix.NET SelectManyTest

SelectMany 方法将源序列中的所有元素都映射成指定序列，然后连接这些序列。 

var res = new[] { 1, 2 }.SelectMany(new[] { 'a', 'b', 'c' }).ToList();

// res == { 'a', 'b', 'c', 'a', 'b', 'c' }

Share

Ix.NET Share

Ix.NET ShareTest

SkipLast

Ix.NET SkipLast

Ix.NET SkipLastTest

SkipLast 方法略过序列尾部的 n 个元素，返回其余元素组成的序列。 

var e = Enumerable.Range(0, 5);

var r = e.SkipLast(3).ToList();

// r == e.Take(2)

StartWith

Ix.NET StartWith

Ix.NET StartWithTest

StartWith 方法在序列之前插入指定的（1 个或多个）元素。 

var e = Enumerable.Range(1, 5);

var r = e.StartWith(0).ToList();

// r == Enumerable.Range(0, 6)

TakeLast

Ix.NET TakeLast

Ix.NET TakeLastTest

TakeLast 方法返回由序列尾部的 n 个元素组成的序列。 

var e = Enumerable.Range(0, 5);

var r = e.TakeLast(3).ToList();

// r == e.Skip(2)

Throw

Ix.NET Throw

Ix.NET ThrowTest

Using

Ix.NET Using

Ix.NET UsingTest

While

Ix.NET While

Ix.NET WhileTest

While 方法通过模拟 while 语句生成新的序列：只要指定条件满足就无限次重复源序列中的所有元素。 

var x = 5;

var res = EnumerableEx.While(() => x > 0, EnumerableEx.Defer(() => new[] { x }).Do(_ => x--)).ToList();

// res == { 5, 4, 3, 2, 1 }


var x = 0;

var res = EnumerableEx.While(() => x > 0, EnumerableEx.Defer(() => new[] { x }).Do(_ => x--)).ToList();

// res == { }

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