TypeScriptにおけるinferキーワードの理解

TypeScriptのinferキーワードは、条件型で型を推論するために使用されます。これは、複雑な型を扱う際に特に便利で、型を抽出または変換することができます。

基本的な使用法

inferキーワードは、条件型の中でのみ使用でき、通常はジェネリクスおよびextendsキーワードと組み合わせて使用されます。構文は次のとおりです。

type Moment<T> = T extends infer U ? U : never;

ここで、T extends infer Uは、型Tを推論し、それをUに割り当てることを意味します。型推論が成功した場合、Uは推論された型になります。

これを使用して、さまざまな型を推論できます。いくつかの例を挙げます。

type Moment<T> = T extends infer U ? U : never;

type StringType = Moment<string>; // string
type NumberType = Moment<number>; // number
type UnionType = Moment<string | number>; // string | number

interface User {
  name: string;
  age: number;
}

type UserType = Moment<User>; // User

これらの例では、Moment<T>は基本的に型Tを変換や処理なしで返すだけです。これは主に、条件型と型推論の基本的な使用法を示すためのものです。

一般的な例

関数の戻り値の型を抽出する

関数型があり、その戻り値の型を抽出したいとします。これは次のようにできます。

type GetReturnType<T> = T extends (...args: any[]) => infer R ? R : never;

type ExampleFunction = (x: number, y: string) => boolean;
type ReturnTypeOfExampleFunction = GetReturnType<ExampleFunction>; // boolean

上記のコードでは：

T extends (...args: any[]) => infer R: これは、Tが関数型であるかどうかを確認します。(...args: any[])は、関数が任意の数の引数を受け入れることができることを意味します。
infer R: Tが関数型の場合、infer Rは関数の戻り値の型を推論し、それを型変数Rに割り当てます。
? R : never: Tが関数型の場合、推論された戻り値の型Rが返されます。それ以外の場合は、neverが返されます。

配列の要素の型を抽出する

inferを使用して、配列の要素の型を抽出することもできます。

type GetArrayElementType<T> = T extends (infer U)[] ? U : never;

type Moment = string[];
type Example1Array = Array<string>;

type ElementTypeOfExampleArray = GetArrayElementType<Moment>; // string
type ElementTypeOfExample1Array = GetArrayElementType<Example1Array>; // string

ここでは、T extends (infer U)[]を使用して、配列の要素の型Uを推論します。Tがstring[]であるため、Uはstringになります。

string[] extends (infer U)[ ]

infer宣言は、条件型のextends句内でのみ許可され、inferで宣言された型変数はtrueブランチ内でのみ利用可能であることに注意することが重要です。

高度な例

Promiseの値の型を抽出する

Promise型がある場合、その解決された値の型を抽出できます。

type GetPromiseValueType<T> = T extends Promise<infer U> ? U : never;

// Example
type ExamplePromise = Promise<number>;
type ValueTypeOfExamplePromise = GetPromiseValueType<ExamplePromise>; // number

上記のコードでは：

T extends Promise<infer U>: これは、TがPromise型であるかどうかを確認します。
infer U: TがPromise型の場合、infer UはPromiseの解決された値の型を推論し、それをUに割り当てます。
? U : never: TがPromise型の場合、推論された値の型Uが返されます。それ以外の場合は、neverが返されます。

関数のパラメータの型を抽出する

関数型からパラメータの型を取得する必要がある場合があります。inferを使用すると、これを実現できます。

type GetParameters<T> = T extends (...args: infer P) => any ? P : never;

type ExampleFunction = (a: number, b: string) => void;
type Params = GetParameters<ExampleFunction>; // [number, string]

上記のコードでは：

T extends (...args: infer P) => any: これは、Tが関数型であるかどうかを確認します。
infer P: Tが関数型の場合、infer Pは関数のパラメータの型を推論し、それらをPに割り当てます。
? P : never: Tが関数型の場合、推論されたパラメータの型Pが返されます。それ以外の場合は、neverが返されます。

コンストラクタのパラメータの型を抽出する

inferを使用して、クラスコンストラクタのパラメータの型を抽出することもできます。

type ConstructorParameters<T> = T extends new (...args: infer P) => any ? P : never;

class ExampleClass {
  constructor(public a: number, public b: string) {}
}

type Params = ConstructorParameters<typeof ExampleClass>; // [number, string]

条件型における複雑な推論

条件型内で複雑な推論ロジックを使用する必要があるとします。

type IsArray<T> = T extends (infer U)[] ? U : never;
type IsFunction<T> = T extends (...args: any[]) => infer R ? R : never;

type ExtractType<T> = T extends any[]
  ? IsArray<T>
  : T extends (...args: any[]) => any
  ? IsFunction<T>
  : T;

// Example
type ArrayType = ExtractType<string[]>; // string
type FunctionReturnType = ExtractType<() => number>; // number
type DefaultType = ExtractType<boolean>; // boolean

このコードでは:

type ExtractType<T> = T extends any[]
  ? IsArray<T>
  : T extends (...args: any[]) => any
  ? IsFunction<T>
  : T;

T extends any[] ? IsArray<T>: Tが配列型の場合、配列の要素型を抽出するIsArrayを返します。
T extends (...args: any[]) => any ? IsFunction<T>: Tが関数型の場合、関数の戻り値の型を抽出するIsFunctionを返します。
T: Tが配列型でも関数型でもない場合、T自体を返します。

まとめ

inferキーワードは、条件型の中で使用され、別の型から新しい型変数を推論します。これにより、型チェック中に特定のサブタイプまたはプロパティを抽出して利用できるようになり、TypeScriptの型システムの表現力と柔軟性が向上します。簡単に言えば、inferは複雑な型から目的の部分を自動的に抽出するのに役立ちます。