面试题：TypeScript元组类型与泛型结合应用

Question

编写一个泛型函数，该函数接受一个元组作为参数，元组中每个元素的类型相同，函数返回一个新的元组，新元组中的每个元素是原元组对应元素的平方。例如输入[2, 4]，返回[4, 16]。请详细说明在实现过程中是如何利用TypeScript的类型系统确保类型安全的。

Answer 1

function squareTuple<T extends number | bigint>(tuple: readonly T[]): T[] {
    return tuple.map((num) => num * num) as T[];
}

// 类型安全说明：
// 1. 定义泛型 `T`，并使用 `extends number | bigint` 约束 `T` 的类型只能是 `number` 或 `bigint`，确保传入元组中的元素类型是可进行乘法运算的数字类型。
// 2. 参数 `tuple` 使用 `readonly T[]` 来接收，保证传入的元组是只读的，避免在函数内意外修改原元组。
// 3. 使用 `map` 方法对元组中的每个元素进行平方运算，由于 `T` 被约束为 `number` 或 `bigint`，所以 `num * num` 操作是类型安全的。
// 4. 最后将结果使用类型断言 `as T[]` 转换为 `T[]`，因为 `map` 方法返回的数组类型与原数组类型一致，所以这种类型断言是合理且安全的。