Typescript 中的 never 类型如何工作？

Question

我经常偶然发现neverTypeScript 中的类型。虽然我已经阅读了文档，浏览了有关 SO 的现有问题 - 我的理解仍然不是很好。我希望得到一些帮助，以便更好地理解它。下面是 TS 文档中的一个让我头晕的例子：

type GetReturnType<Type> = Type extends (...args: never[]) => infer Return
  ? Return
  : never;

type Num = GetReturnType<() => number>;

type Str = GetReturnType<(x: string) => string>;

type Bools = GetReturnType<(a: boolean, b: boolean) => boolean[]>;

我的理解是，指定(...args: never[]) => ...意味着创建一个不接受任何参数的函数签名（为什么never[]？）。然而Str和Bools都是带参数的函数签名（这个错误不应该吗？）。

我也在努力理解条件类型：infer Return ? Return : never。对我来说，这意味着该函数要么有返回值，要么编译器应该产生错误。但我不确定。

Answer 1

never是底型的。这意味着这never是一个没有值的类型，并且它是所有其他类型的子类型。如果您想象一个类型对应于一组可分配给该类型的值，则never对应于空集。

我的理解是，指定(...args: never[]) => ...意味着创建一个不接受任何参数的函数签名（为什么never[]？）。

从技术上讲，你几乎是正确的；type 的数组never[]不能包含任何值，但空数组可以分配给 type never[]，因为它的所有零元素都是 type never。(...args: never[]) => ...因此从技术上讲，可以使用零参数调用类型的函数。

也就是说，这并不是这里真正发生的事情。为了理解T extends (...args: never[]) => infer R，我们需要讨论协变和逆变。为了便于解释，我们假设我们有两种类型，Animaland Dog， andDog是 的子类型Animal：

• 首先考虑函数类型() => Animal和() => Dog，我们分别将其称为GetAnimal和GetDog。AGetAnimal是一个函数，可以调用它来获取Animal; GetDog可以调用a来获取 an Animal，因为 aDog是一个Animal，因此（根据里氏替换原理）GetDog是 的子类型GetAnimal。这意味着函数类型与其返回类型是协变的，因为如果用子类型替换函数的返回类型，那么您将获得原始函数类型的子类型。（反之亦然，如果用超类型替换返回类型，那么您将获得原始函数类型的超类型。）

• 现在考虑类型(a: Animal) => void和(a: Dog) => void，我们分别将其称为TakeAnimal和TakeDog。ATakeDog是一个不一定接受 any 的函数，因此您不能在需要a 的任何地方Animal使用 a ；这意味着不是 的子类型。另一方面， a是一个可以接受任何类型动物的函数，包括 a ，因此它是一个接受 a 的函数，因此（再次通过 LSP）是 的子类型。这意味着函数类型是TakeDogTakeAnimalTakeDogTakeAnimalTakeAnimalDogDogTakeAnimalTakeDog与其参数类型是逆变的，因为如果将函数的参数类型替换为超类型，那么您将获得原始函数类型的子类型。（反之亦然，如果将参数类型替换为子类型，那么您将获得原始函数类型的超类型。）

这归结为函数类型(...args: never[]) => R是返回的所有其他函数类型的超类型R，因为never[]是每个数组类型的子类型（因为never是每个类型的子类型，并且数组类型与其组件类型协变），并且它出现在逆变位置。所以T extends (...args: never[]) => ...真正意味着T可以有任何参数类型。

我个人认为这是一种不好的写作方式GetReturnType；写起来比较正常T extends (...args: any) => ...，或者T extends (...args: any[]) => ...说因为这样更容易理解，而且也有效。请注意，Typescript 有一个内置的帮助器类型ReturnType，它的作用与 , 相同GetReturnType，定义如下：

type ReturnType<T extends (...args: any) => any> = T extends (...args: any) => infer R ? R : any

在这个定义中，类型参数T具有(...args: any) => any其上限，因此您不能使用它来尝试获取非函数的返回类型。另外，这意味着extends保证满足条件类型的子句，因此never保证不会使用“假”分支（在您找到的定义中），因此无论存在什么类型（此处是的any，但我认为这样写会更清楚never）。

我也在努力理解条件类型：infer Return ? Return : never。对我来说，这意味着该函数要么有返回值，要么编译器应该产生错误。但我不确定。

正如另一个答案中提到的，你已经解析了这个错误；整个extends子句就是条件，所以这应该读作(T extends (...args: never[]) => infer R) ? R : never。

更相关的是，这并不意味着当函数没有返回类型时编译器应该产生错误；这意味着结果应该是 type never，这不会导致错误，并且可以说是正确的结果。可以这样想：如果一个值是可分配的，那么当您调用它ReturnTypeOf<T>时，某种类型应该可以T返回该值。如果T不是一个函数，那么它不能返回任何值，因为你不能调用它，所以ReturnType<T>应该是一个空集。

Answer 2

通常never意思是“这个类型，在这个范围内，不能使用”。当实例化您不需要知道其类型的泛型参数时，这非常有用。在这种情况下，要获取函数的返回值，其参数并不重要。所以它们可以安全地输入为never.

所以never[]这里的意思是“某种类型的数组，请认为它是一个类型错误，假设它是任何特定类型”。

这比any[]在这种情况下更可取，因为any可以让您对该类型执行任何操作，并且通常它的使用意味着类型安全性的损失。

它在泛型类型别名之外没有那么有用。如果您尝试更直接地使用它：

type Fn = (...args: never[]) => string
const fn: Fn = (a: number, b: string, c: boolean) => a.toFixed()
fn(123) // Argument of type 'number' is not assignable to parameter of type 'never'.(2345)

它允许出于相同的原因进行分配GetReturnType，但是当您尝试使用或引用 a 时never，您将收到类型错误。

问题的第二部分是完全不同的事情。首先，你的逻辑分组不正确。它更像是：

(Type extends (...args: never[]) => infer Return) ? Return : never

或者用伪代码：

if (Type is subtype of ((...args: never[]) => infer Return) {
  use type Return
} else {
  use type never
}

infer允许您从较大的类型中提取深度嵌套的类型，但它仅适用于A extends B样式三元内部。当您看到 时infer，请将类型视为带有通配符的模式。无论通配符是什么，都将被推断为您提供的任何名称的类型，然后它将在三元组的正侧可用。

一个更简单的例子：

type HasCoolness<T extends { [key: string]: unknown }> = T extends { coolness: infer R } ? R : never
type TestA = HasCoolness<{ coolness: number }> // number
type TestB = HasCoolness<{ coolness: string }> // string
type TestC = HasCoolness<{ notCool: 'ugh' }> // never

该HasCoolness类型推断属性的值coolness并返回其类型。如果没有属性，never则返回，表明返回的类型不可使用。

所以这一切都意味着这正在做：

type GetReturnType<Type> = Type extends (...args: never[]) => infer Return
  ? Return
  : never

同样的事情，只不过不是推断属性，而是推断函数的返回类型。请注意，因为Type不受约束（即它不是GetReturnType<Type extends SomeOtherType>），所以您可以将任何内容传递给它。但是，如果您传递的东西不是函数，它就不会适合该模式，并且将使用三元组的否定子句，这将导致never.

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