スライスをrangeでループすると全て同じポインタが返るのはなぜでしょう

Question

状況

スライスをrangeして取り出した要素のポインタをとって処理していたときに、
出てきたものが全て同じ要素（1個目の要素）になってしまうという現象に遭遇しました。

それであれこれ試したところ、以下のような挙動になっていることを把握しました。

rangeで取得した要素のアドレスは全て同じものになっている

a := []string{"a", "b"}
fmt.Printf("slice : %#p\n", a)
for i, item := range a {
	fmt.Printf("range %d %#v\n", i, item)
	fmt.Printf("range %d %#p\n", i, &item)
}
for i := 0; i < len(a); i++ {
	fmt.Printf("index %d %#v\n", i, a[i])
	fmt.Printf("index %d %#p\n", i, &a[i])
}

// slice : c0000045e0
// range 0 "a"
// range 0 c000046640
// range 1 "b"
// range 1 c000046640　 //同じアドレス
// index 0 "a"
// index 0 c0000045e0
// index 1 "b"
// index 1 c0000045f0　//違うアドレス

質問

rangeとindex参照でこういう違いが出る理由が理解できません。
また、range参照で返っているアドレスは、 sliceそのものとも、index参照時のアドレスとも違うものになっており、一体なんなのかが分かりません。

以上について、どのような仕組みになっているのか教えていただけないでしょうか。
よろしくお願いいたします。

Answer 1

for i, item := range a {
   ;
}

という構文を動作内容を維持したまま少し展開しましょう。

var i int
var item string
for i, item = range a {
    ;
}

こちらだと、まだわかりやすいと思います。
for～range ループでは、同じ変数が使い回されるんです。

他の言語の foreach 系構文では item が a の各要素の参照（別名）扱いになり、アドレスをとるとスライスの各要素のアドレスが得られることが多いと思います。

ですが、Go言語では item は a の各要素の値が、ループをまわすたびに値として、変数itemにコピー・複写されるので、アドレスをとっても常にコピー先のひとつの変数 item のものが返されるというわけです。

Comments

[ryoyai]

ありがとうございます。

Answer 2

前半は同じ変数のアドレスを表示しているので同じアドレスが得られます。
後半は配列の異なる要素のアドレスを表示しているので異なるアドレスが得られます。

どこに疑問を感じているのかを
もう少し解説が欲しいです。

Comments

[ryoyai]

すみません、遅くなってしまいました。ありがとうございます。