「代入」の「箱のメタファー」と「タグのメタファー」

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「代入」の2つのメタファー

1) 箱のメタファー（Box metaphor）

変数＝中身を入れる「箱」

代入＝箱に値をコピーして入れる

参照するたびに箱を開けて中身（値）を読む

うまく説明できる場面

値セマンティクス（コピー）前提の説明

不都合・誤解を生む点

1. 共有（エイリアシング）を見落とす

オブジェクトや配列を共有する言語で「箱ごとコピー」と誤解しやすい。

code:python

b.append(3)

# 箱メタファーだと「別の箱」のはずが、実際は a も変わる -> 混乱

2. 引数受け渡しの誤解

「値渡し vs 参照渡し」論争を招く。Python/JSは「オブジェクトへの参照値を渡す」= 呼び出し側と同じ対象を触れるのに、箱だと「コピー渡し」に見えやすい。

3. 再代入と変更の混同

再代入：変数が別の対象を指すことに変わる

変更：同じ対象の内部状態を変える

箱だと両者がごっちゃになりやすい。

2) タグ（ラベル）のメタファー（Tag/Label metaphor）

オブジェクト（値の実体）がまず存在していて、変数はその対象に貼る「タグ」

代入＝あるタグ名をどの対象に貼るか（束縛するか）を変更

同じ対象にタグは複数貼れる（別名＝エイリアス）

変更は「対象が変わる」こと、再代入は「タグの貼り替え」

長所

別名参照・同一性が自然に説明できる

code:python

y = x # 同じ対象に y という新しいタグを貼った

y.append(3) # 対象自体をいじるので x から見ても変化

x is y # True（同じ対象）

再代入の正体が明確

code:python

イミュータブルとミュータブルの区別がクリア

イミュータブル（数・文字列・タプル等）：対象の中身は変わらない。変化は常に「新しい対象を作り、タグを貼り替える」

ミュータブル（配列・辞書等）：対象をその場で変更できる

GCの直観：どの対象にもタグが貼られていなければ回収対象

どの言語に向くか

Python / JavaScript / Ruby / Java（参照型）などの参照セマンティクス中心の説明に相性◎

Cのプリミティブには箱の直観も依然として有用（必要に応じて併用）

よくある混乱の整理（タグで言い直す）

関数引数

「対象に貼られた新しい仮引数タグが、呼び出し中だけ存在する」。

対象を変更すれば呼び出し元にも反映。仮引数を別対象に貼り替えても呼び出し元のタグはそのまま。

code:python

def f(v):

v.append(0) # 対象を変更 -> 共有に反映

浅いコピー / 深いコピー

タグ比喩だと、浅いコピーは「外側の対象だけ新規、内側は元と同じ対象へのタグを再利用」。深いコピーは「内側も新しい対象を作って貼る」。

code:python

import copy

b = copy.copy(a) # 浅い

c = copy.deepcopy(a)

再代入とミューテーションの区別（超重要）

code:javascript

let a = {n:1};

let b = a; // 同じ対象に b タグ

a = {n:2}; // a タグを別対象へ貼り替え（bには影響なし）

b.n = 3; // bが指す“元の対象”を変更（aとは無関係）

使い分けの指針（短縮版）

箱メタ：値コピー前提のプリミティブやC言語の基本型説明に便利

タグメタ：現代言語のオブジェクト/参照・可変性・別名・GCを説明するのに適切（誤解が少ない）

一行まとめ

箱＝「変数の中に値が入る」

タグ＝「変数は“どの対象に名札を付けているか”」

参照・可変・引数挙動を正しく直観するなら、タグのメタファーが安全です。