基本的な文法を学ぶコンテンツ
このコンテンツは、初めてプログラミングに触れる冒険者たちがKotonoha言語の基本的な文法を一から学べるように設計されています。
学習コンテンツ "基本的な文法を学ぶ" {
目的: "このコンテンツは、初めてプログラミングに触れる冒険者たちがKotonoha言語の基本的な文法を一から学べるように設計されています。",
トピック: [
"基本的な構文📝 - Kotonoha言語でプログラムを書き始めるための基礎となる文法。",
"変数🔠 - データを格納し、プログラム内で使用するための容器について学びます。",
"データ型🧮 - 文字列、数値、ブール値など、Kotonoha言語で扱えるデータの種類を解説します。",
"制御構造🔄 - if文やループなど、プログラムの流れを制御するための文法を学びます。"
],
目標: "初心者が最初に知るべき重要なトピックをカバーし、冒険者たちがプログラミングの基礎をしっかりと理解できるようにすること。",
方法: [
"各トピックは、説明文、例示コード、そしてインタラクティブな演習から構成されます。",
"簡単なクイズやプログラム課題を通じて、学んだ内容の理解を深め、実践的なスキルを養います。"
],
期待効果: "冒険者たちは、このコンテンツを完了することで、Kotonoha言語の基本をしっかりとマスターし、次のステップへと進むための準備が整います。"
}
学習コンテンツ詳細 "基本的な文法を学ぶ" {
概要: "このモジュールは、プログラミング初学者を対象に、Kotonoha言語の基礎を学ぶための入門コースです。文法の基本から始めて、変数の宣言、基本的なデータ型、そしてプログラムの流れを制御する構造について学びます。",
トピック詳細: [
"基本的な構文📝": {
説明: "Kotonoha言語におけるプログラムの基本的な書き方。コメントの使い方、ガラパゴス記法の使い方などを紹介します。",
例: "「こんにちは、世界!」と出力するプログラムの書き方。",
演習: "自分の名前を出力する短いプログラムを書いてみましょう。"
},
"変数🔠": {
説明: "データを保持するための変数について学びます。変数の宣言方法、命名規則、そして変数を使ってデータをどのように扱うかを解説します。",
例: "年齢を保持する変数の作り方。",
演習: "自分の年齢を保持する変数を宣言し、それを出力するプログラムを書いてみましょう。"
},
"データ型🧮": {
説明: "Kotonoha言語で扱えるさまざまなデータ型について学びます。整数型、浮動小数点型、文字列型、ブール型の違いと使い方を紹介します。",
例: "さまざまな型の変数を宣言し、それぞれに適した値を代入する方法。",
演習: "自分の趣味を文字列型の変数で表し、趣味の数を整数型の変数で表すプログラムを書いてみましょう。"
},
"制御構造🔄": {
説明: "プログラムの流れを制御するif文やforループなどの構文について学びます。条件分岐や繰り返し処理の基本を理解します。",
例: "特定の条件下で「こんにちは、世界!」と出力するプログラムの書き方。",
演習: "1から10までの数字を出力する繰り返し処理を含むプログラムを書いてみましょう。"
}
],
学習目標: "このコースを通じて、参加者はKotonoha言語の基本的な文法を理解し、自分自身で簡単なプログラムを書くことができるようになることを目指します。",
完了後のステップ: "この入門コースを完了した後、参加者はさらに高度なプログラミング概念やデータ構造、アルゴリズムに関するコースに進むことができます。"
}
基本的な構文📝
詳細解説
Kotonoha言語学習アプリでは、直感的で理解しやすい言葉で、絵文字を使ってプログラミングのことを学ぶことを目指しています。プログラムの基本的な書き方には、コメントの表示方法や、ガラパゴス記法という日本語と絵文字を使って誰でもがわかりやす苦していくことを目指してます。Kotonoha言語特有の表現方法で、より自然言語に近い形でコードを記述することができます。
コメントの使い方
プログラム内で説明やメモを残したい場合にコメントを使用します。Kotonoha言語では、コメントはプログラムの実行に影響を与えず、コードを読む人にのみ情報を提供します。
例:
// これはコメントです
/* これもコメントですが、
複数行にわたります */
演習: あなたが書くプログラムの目的を説明するコメントを記述してみましょう。
ガラパゴス記法の使い方
ガラパゴス記法を用いると、プログラムをより直感的に、かつ読みやすく記述することができます。特に、アクションやオブジェクトの操作を明確に表現する場合に有効です。
例:
画面(表示: "こんにちは、世界!"); // 画面に「こんにちは、世界!」と表示します。
演習: ガラパゴス記法を使用して、「こんにちは、[あなたの名前]!」と出力するプログラムを書いてみましょう。例えば、あなたの名前がユキなら、「画面(表示: "こんにちは、ユキ!");」となります。
また上記を元に目的のプログラミング言語(例えば、Swift言語)にしたい場合、以下のように書いてみます。
Swiftの場合
print("こんにちは、世界!") // 画面に「こんにちは、世界!」と表示します。
ObjectiveCの場合
NSLog(@"こんにちは、世界!");
Goの場合
fmt.Println("こんにちは、世界!") // 画面に「こんにちは、世界!」と表示します。
JavaScriptの場合
console.log("こんにちは、世界!"); // 画面に「こんにちは、世界!」と表示します。
上記をAIの出せるようになると学習が成功してます。
やったね👍
変数の詳細解説
プログラミングにおける変数は、データを一時的に保持するための重要な要素です。変数を使用することで、データをプログラムのさまざまな場所で再利用することが可能になります。
変数の宣言方法
変数を使用する前に、まずその変数を宣言する必要があります。変数の宣言は、変数に名前を付け、その変数が保持するデータの種類(型)を指定する作業です。
例えば、年齢を表す変数を宣言する場合、次のように記述します。
年齢: 数値 = 20;
これは、「年齢」という名前の変数を宣言し、その型を数値にし、初期値を20に設定していることを示しています。
以上がKotonoha言語での変数の基本的な扱い方です。これらの知識を活用して、自分自身のプログラムを作ってみましょう!
数値: 年齢 = 20;
上記は、上記のように書き換えることも可能です。
ただし、プログラミング言語によりますが、通常は「変数名: 型 = 初期値;」の形式で変数を宣言しますので、"年齢: 数値 = 20;"が一般的です。
命名規則
変数には名前(変数名)が必須で、その名前を通じてプログラムの中で変数を指し示します。変数名には、その変数が何を意味しているかが分かるような具体的で理解しやすい名前を選ぶことが推奨されています。これにより、コードの可読性が高まり、プログラムの保守性や理解のしやすさが向上します。
英字(大文字・小文字)
数字(ただし、プログラミング言語のほとんどはエラーになるから、変数名の先頭には置かない方がいいです)
日本語(漢字、ひらがな、カタカナ)
絵文字
例えば、ユーザーの年齢を示す変数には「ユーザー年齢」や「userAge」、果物の数をカウントする変数には「🍎の数」のように、その用途が直感的に理解できる名前を付けることができます。
このような命名規則を用いることで、プログラム内でのデータの役割や目的が一目で明確になり、誰がコードを読んでもその機能や目的を容易に理解することができるようになります。
変数の使用方法
変数が宣言された後は、その変数名を使って格納されたデータにアクセスし、データの読み取りや更新を行うことができます。例えば、年齢を1増やす場合、次のように記述します。
年齢 = 年齢 + 1;
この一行は、「年齢」変数の現在の値に1を加え、その結果を再び「年齢」変数に格納することを意味しています。
以上がKotonoha言語での変数の基本的な扱い方です。これらの知識を活用して、自分自身のプログラムを作ってみましょう!
定数は、プログラム実行中にその値を変更することができない変数を指します。定数は一度設定されると、プログラム全体で不変の値として扱われます。プログラム内で共通して使用される値や、変更されるべきではない重要な数値(例えば円周率πなど)を保持する場合に使用します。
Kotonoha言語における定数の命名規則は、変数と同様に多様ですが、定数であることを明確にするための慣習やルールに従うことが推奨されます。定数名には英字、数字、日本語、絵文字を使用できますが、定数であることを示すために特定の記号や大文字の使用が一般的です。
例えば、円周率を表す定数は「PI」、「円周率」として太字にすることと、または「📍PI」や「📍円周率」などと命名することができます。こうすることで、プログラム内での定数の役割や意味が他の変数と区別して明確になり、コードの可読性が向上します。
$PIや$円周率も技術的には有効ですが、「📍PI」や「📍円周率」の方がKotonoha言語の特性を活かし、プログラム内での定数の目的や意味をより明確に伝えることができるでしょう。このような絵文字を使った命名法は、コードに親しみやすさと楽しさを加えることができます。
定数を効果的に使用することで、プログラムの意図をより明確に伝えることができ、誤って値を変更するリスクを減らすことができます。また、プログラム全体で一貫した値を保証することが可能になり、安全性と信頼性の高いコードを書くことができます。
データ型の詳細解説
プログラミングにおいて、データ型は変数や定数に格納できる値の種類を定義します。Kotonoha言語では、さまざまなデータ型をサポートしており、それぞれ特定の種類のデータを効率的に扱うために設計されています。整数型、浮動小数点型、文字列型、ブール型は最も基本的なデータ型であり、プログラムの中で広く利用されます。
整数型
整数型(Integer)は、負の数、ゼロ、正の数を含む整数を表すデータ型です。プログラムで数値計算やカウンタなどに使用されます。
例えば、年齢を表す変数を宣言する場合、次のように記述します。
年齢: 整数 = 30; // 年齢を整数で表します。
年齢: Integer = 30; // 年齢を整数で表します。
演習: あなたの好きな数字を整数型の変数に代入して、それを出力するプログラムを書いてみましょう。
浮動小数点型
浮動小数点型(Float)は、小数点を含む数値を表すデータ型です。より精密な数値計算に用いられます。
例えば、体重を表す変数を宣言する場合、次のように記述します。
体重: 浮動小数点 = 65.5; // 体重を浮動小数点数で表します。
体重: Float = 65.5; // 体重を浮動小数点数で表します。
演習: あなたの体重を浮動小数点型の変数に代入して、それを出力するプログラムを書いてみましょう。
文字列型
文字列型(String)は、テキストデータを表すデータ型です。文字の並び(文字列)を扱い、プログラムでのメッセージ表示やユーザー入力の取り扱いに使われます。
例えば、趣味を表す変数を宣言する場合、次のように記述します。
趣味: 文字列 = "読書"; // 趣味を文字列で表します。
趣味: 文字列 = '読書'; // 趣味を文字列で表します。
趣味: String = "読書"; // 趣味を文字列で表します。
演習: あなたの趣味を文字列型の変数に代入して、それを出力するプログラムを書いてみましょう。
ブール型 もしくは 論理型
ブール型(Boolean)もしくは論理型は、真(true)または偽(false)のいずれか一方の値のみを取るデータ型です。条件分岐やループの制御など、論理的な操作に使用されます。
例えば、プログラミングが好きかどうかを表す変数を宣言する場合、次のように記述します。
プログラミングが好きか: ブール = 真; // プログラミングが好きであることを表します。
プログラミングが好きか: 論理 = 真; // プログラミングが好きであることを表します。
プログラミングが好きか: Bool = 真; // プログラミングが好きであることを表します。
変数が真(true)または偽(false)のいずれかの値を持つことを示すことができます。
プログラミングが好きか: ブール = 真; は、日本語に近い表現でブール型(論理型)の変数を宣言しています。
プログラミングが好きか: 論理 = 真; は、「論理型」という用語を使って、同様に変数の宣言を行っています。
プログラミングが好きか: Bool = 真; は、より多くのプログラミング言語で見られる英語表記を用いています。
どの表現も、変数がブール型(論理型)であること、そしてその変数が「プログラミングが好きである」という事実を表していることを正しく伝えています。そのため、文脈に応じて最も適切と思われる表現を選択してください。
演習: 「プログラミングが好きですか?」と尋ね、あなたの答えをブール型の変数に代入して、それを出力するプログラムを書いてみましょう。
制御構造🔄
プログラム作成は、単純な命令の連続だけでなく、条件によって動作を変えたり、特定の処理を繰り返したりする必要があります。これらの動作を実現するために制御構造が使用されます。Kotonoha言語では、条件による分岐や繰り返し処理を実現するために、if文やforループなどの制御構造が利用されています。
if文(条件文、条件分岐)
if文もしくは条件文、条件分岐は、指定された条件が真(true)か偽(false)かなど論理に基づいて、異なる処理を実行します。プログラム内で条件による選択が必要な場合に使用されます。これは、一見単純な挙動のように思えますが、複雑なプログラムの中心的な役割を果たします。
例
条件文(気温 >= 25){
画面 表示 "暑いですね!"
}
条件文❓(気温 >= 25){
画面 表示 "暑いですね!"
}
条件文の構造として「条件文(条件){ 処理 }」or「条件文❓(条件){ 処理 }」orの形式を取っており、指定された条件(この場合は「気温 >= 25」)が真(true)である場合に、カッコ内の処理(「画面表示 "暑いですね!"」)を実行することを示しています。この書き方は、条件が満たされたときに特定のアクションを実行するという条件分岐の基本的なコンセプトを正しく表しています。ただし、実際のプログラミング言語や環境によっては、正確な構文が異なる場合があるため、その点は注意する必要があります。絵文字を使うことで、プログラムの読みやすさを向上させるとともに、特定の構文やセクションが一目で分かるようにすることができます。特に、Kotonoha言語のように可読性や親しみやすさを重視する言語では、絵文字を活用することがプログラムの理解を助ける効果的な手段となり得ます。ただし、実際のプログラミング環境や言語で絵文字がサポートされているかどうか、また絵文字の使用がコードの可読性に与える影響については考慮する必要があります。
演習
さて、ここで一つ演習問題を考えてみましょう。あるテストの点数が60点以上なら「合格です」と出力し、そうでない場合は「不合格です」と出力するプログラムを書いてみてください。この問題では、if文の基本的な使用方法を理解し、適用することが求められます。
複数条件文がある場合について
条件文が複数ある場合、一般的には「else if」を使用して複数の条件を連続して記述することができます。これにより、複数の異なる条件に基づいて、異なるアクションを実行することが可能になります。Kotonoha言語を含む多くのプログラミング言語での基本的な形式は以下の通りです。
もし(条件1){
// 条件1が真(true)のときに実行する処理
} そうでなくもし(条件2){
// 条件1が偽(false)かつ条件2が真(true)のときに実行する処理
} そうでなくもし(条件3){
// 条件1と条件2が偽(false)かつ条件3が真(true)のときに実行する処理
} それ以外 {
// すべての条件が偽(false)のときに実行する処理
}
この構造により、複数の異なる条件を検証し、それぞれに対応する適切なアクションを実行することができます。条件文内で絵文字を使用する場合も、この構造に従いつつ、条件やアクションの部分に視覚的な要素として絵文字を加えることが可能です。
もし〜の形が分かりにくいと思う方以下の書き方でもいいかもですね。
条件文❓(条件1){
// 条件1に対するアクション
} ❓(条件2){
// 条件2に対するアクション
} それ以外🔄 {
// それ以外の場合のアクション
}
実際のプログラムやコードの文脈によっては、else ifやそれ以外の部分を明示的に記述することで、コードの読み手にとって理解しやすくなる場合もあります。また、実際のプログラミング言語で絵文字を条件文に使用することは一般的ではないため、ここでの表現はKotonoha言語の例としての説明になります。
実際にプログラムを書く場合は、使用しているプログラミング言語の文法に従ってください。慣れない場合はKotonoha言語のように、もし条件分岐を視覚的に際立たせたい場合は、コメントやドキュメント内で絵文字を使用することで、コードの意図をより明確に伝えることで覚えやすくなりますが、if、else ifやelse が一般的ではあります。
条件1☀️ = 天気が晴れる場合
条件2☔️ = 天気が雨の場合
条件3☁️ = 天気が曇りの場合
条件文❓(条件1☀️){
// 条件1に対するアクション
} ❓(条件2☔️){
// 条件2に対するアクション
} ❓(条件3☁️){
// 条件3に対するアクション
} それ以外🔄 {
// それ以外の場合のアクション
}
各条件に絵文字を使用することで、条件の内容が一目で理解でき、プログラムの可読性が高まります。天気の状態を示す絵文字(晴れ☀️、雨☔️、曇り☁️)は、それぞれの条件が何を指しているのかを直感的に示しており、プログラムの流れを追いやすくします。これは、特に視覚的な要素を重視するプレゼンテーションや教育的なコンテキストで有効な手法です。ただし、実際のプログラミングでは、絵文字を条件文で直接使用することはできないので、この表現は概念を理解しやすくするためのものであると理解してください。
for文、ループ文、繰り返し文🔁
for文、ループ文、(繰り返し文)は、プログラミングにおいて特定の条件下で同じ処理を定められた回数だけ繰り返すために使用される制御構造です。この説明は、for文の基本的な用途と機能を理解するのに役立ちます。プログラム内で繰り返し処理が必要な場合、for文を用いることで効率的にコードを記述することが可能です。
例1
繰り返し(数値 = 1; 数値 <= 10; 数値に1を足す) { 画面 表示(数値 + "回目")}
// このコードは、指定した回数だけ同じ処理を繰り返すforループの基本形を示しています。
🔁絵文字を使うことで、視覚的に繰り返し処理の概念を強調しており、初めての方にはこの形でも理解を深めることができると思います。
ただし、プログラムを実際に記述する際には、使用するプログラミング言語の正確な文法に従う必要があります。例えば、JavaScriptのfor文を使用して1から10まで繰り返し処理を行う場合、以下のように記述します。
for (let c = 1; c <= 10; c++) {
console.log(c + "回目");
}
例2
回 = 5
繰り返し🔁(5回繰り返す) {
画面 表示(数値 + "回目")
}
Swiftの例
let maxCount = 5
for c in 1...maxCount {
print("\(c)回目")
}
上記の例は、1からmaxCount(この例では5)までの範囲を表します。1...maxCountを使って、for-inループを使いcを1から始めて最大値まで1ずつ増加させながら、各ステップでその時点のcの値と"回目"を連結した文字列をコンソールに出力します。Swiftにおけるループと文字列の扱い方を適切に使用しており、意図した通りに動作するコードになっています。
例3
カウント = 10
ループ🔁(10回カウントダウン) {
画面 表示( "残り" + カウント + "回")
}
JavaScriptの例
let countMax = 10;
for (let i = countMax; i > 0; i--) {
console.log("残り" + i + "回");
}
カウントの値(この例では10)から始めて、1まで1ずつ減少させながら、各ステップでその時点でのiの値と"残り"、"回"を連結した文字列をコンソールに出力します。console.logはJavaScriptにおいてコンソールへの出力を行うための関数です。
例4
for文(10回繰り返し) {
アクション
}
Pythonの例
for i in range(1, 11):
# ここにアクションを記述します
print(f"{i}回目のアクション")
Pythonで、「10回繰り返し処理を行い、各回に何らかのアクションを実行する」forループを表せます。range(1, 11)を使って1から10までの数値を生成し、それをforループで1つずつ取り出しています。ループの各ステップでprint関数を使って、現在の繰り返し回数と共に何らかのアクション(この例では単に画面にメッセージを表示すること)を実行しています。Python 3.6以上であれば、フォーマット済み文字列リテラル(f-strings)を使用して変数の値を文字列に埋め込むことができます。
演習
さらに、ここで一つ演習問題を考えてみましょう。1から10までの数字の合計を計算し、その結果を出力するプログラムを書いてみてください。この問題では、変数合計を使って、繰り返しの各ステップで数字を加算していきます。この問題を解くことで、forループの基本的な使用方法を理解し、適用することが求められます。
while文(繰り返し文🔁、無限ループ文)
while文もまた、ループ処理を実現するための制御構造です。while文は、指定した条件が真(true)である限り、ブロック内のコードを繰り返し実行します。条件が偽(false)になると、ループから抜け出します。
例
例えば、変数iの値が10未満の間、iの値を出力し続けるプログラムを作る場合、次のように記述します
while (i < 10) {
画面 表示(i+"回数");
iに1を足す;
}
このコードは、指定した条件が真(true)である限り、特定の処理を繰り返すwhile文の基本形を示しています。
while文(繰り返し文🔁、無限ループ文)におけるbreakの使用について説明します。
break文の役割
break文は、ループの実行中に特定の条件が満たされた場合に、そのループから直ちに脱出するために使用されます。これは、無限ループを意図的に作成する場合や、ループ内での処理中に何らかの理由でそれ以上の繰り返しが不要になった場合に特に有用です。
使用例
while文内でbreakを使用する一般的なパターンは以下の通りです。
while (真(true)の条件) {
// 何らかの処理
if (脱出条件) {
break; // この行が実行されると、whileループから直ちに脱出します
}
// その他の処理
}
この例では、ループの各繰り返しで何らかの処理を行い、if文を使用して「脱出条件」が満たされたかどうかをチェックします。もし脱出条件が満たされていれば、break文が実行され、ループから即座に脱出し、while文の直後のコードの実行が続けられます。
無限ループとの関係
無限ループは、ループの終了条件を明示的に記述しないでループを継続する場合に発生します。無限ループを制御するためには、ループ内部でbreak文を適切に使用して、特定の条件下でループから抜け出すことが重要です。
注意点
break文を使用する際には、ループを脱出する条件がプログラムの意図に沿ったものであることを確認する必要があります。不適切な使用はプログラムの論理を誤ったものにする可能性があるため、慎重に使用することが推奨されます。
冒険の洞窟を探索するシナリオを、Kotonoha言語の構想に沿って簡単に表現してみます。この言語は架空のものであり、具体的なプログラミング言語の構文には従いませんが、プログラムの流れを理解するための一例としてご覧ください。
探索者の健康🧍♂️ = 100
宝物の数🔶 = 0
冒険開始🚪 = 真
コメント: "冒険が始まる…"
繰り返し🔁 (冒険開始🚪 かつ 探索者の健康🧍♂️ > 0 かつ 宝物の数🔶 < 3) {
出来事🎲 = ランダム選択(1から3まで)
もし (出来事🎲 == 1) {
宝物の数🔶 += 1
画面 (表示: "宝物を見つけた! 現在の宝物の数: " + 宝物の数🔶)
} そうでなくもし (出来事🎲 == 2) {
探索者の健康🧍♂️ -= ランダム値(10から30まで)
画面 (表示: "罠にかかった! 現在の健康: " + 探索者の健康🧍♂️)
} それ以外 {
画面 (表示: "何も起こらなかった…")
}
もし (探索者の健康🧍♂️ <= 0) {
画面 (表示: "探索者は冒険の途中で倒れてしまった…")
冒険開始🚪 = 偽
} そうでなくもし (宝物の数🔶 >= 3) {
画面 (表示: "目的の宝物をすべて見つけた! 冒険は成功だ!")
冒険開始🚪 = 偽
}
}
画面 (表示: "冒険が終わった。")
もし (宝物の数🔶 > 0) {
画面 (結果: "宝物を" + 宝物の数🔶 + "個見つけた")
}
冒険の結果として、もし宝物を1つ以上見つけていた場合にはその数をユーザーに知らせるメッセージが表示されます。このように、条件文を使って特定の条件下でのみ特定のアクションを実行することができます。また、Kotonoha言語の想定に基づく構文で、プログラムの流れや結果を視覚的にもわかりやすく表現しています。
このKotonoha言語での表現では、繰り返し処理(ループ)を用いて、探索者が健康であり、かつ必要な宝物の数をまだ集めていない間、冒険を続けるシナリオを描いています。
ランダムに発生する出来事(宝物を見つける、罠にかかる、何も起こらない)
に応じて、探索者の状態を更新し、冒険の結果をユーザーに伝えます。
この例は、繰り返し処理や条件分岐を利用して、シンプルなテキストベースのアドベンチャーゲームやシミュレーションを作成する方法を示しています。
do文
do文は、ブロック内のコードを最低一度は実行し、その後指定した条件が真(true)の間、コードを繰り返し実行します。これは、while文と似ていますが、条件の評価がループの終了時に行われる点が異なります。
例
例えば、変数iの値を一度出力し、その後iが10未満である限り出力を繰り返すプログラムを作る場合、次のように記述します:do {画面に表示(i); iに1を足す;} while (i < 10);。このコードは、特定の処理を最低一度は実行し、その後指定した条件が真(true)の間、その処理を繰り返すdo文の基本形を示しています。
try文
最後に、try文について解説します。try文は、例外が発生する可能性があるコードブロックの実行を試み、例外が発生した場合にはcatchブロックでそれを捕捉します。
例
例えば、ある操作がエラーを引き起こす可能性がある場合、その操作をtryブロック内に配置し、エラーが発生した場合の処理をcatchブロック内に記述します。具体的には、次のように記述します:try {危険な操作を実行する;} catch (エラー) {エラー処理を実行する;}。このコードは、例外が発生する可能性がある処理を安全に行うためのtry文の基本形を示しています。
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