面试题：TypeScript类型推断与泛型约束的深度剖析

Question

设计一个复杂的TypeScript泛型函数`transformArray`，它接受一个数组和一个转换函数作为参数，并返回转换后的数组。要求泛型函数使用类型推断结合泛型约束，确保转换函数的输入类型与数组元素类型匹配，输出类型是一个新的数组，其元素类型是转换函数的返回类型。详细解释在这个函数中，类型推断是如何在泛型约束的条件下工作的，以及可能遇到的类型推断陷阱和如何避免。

Answer 1

function transformArray<T, U>(arr: T[], transform: (arg: T) => U): U[] {
    return arr.map(transform);
}

类型推断在泛型约束条件下的工作原理

1. 类型参数定义：transformArray函数使用了两个类型参数T和U。T表示输入数组arr的元素类型，U表示转换函数transform的返回类型。
2. 类型推断过程：当调用transformArray时，TypeScript会根据传入的实际参数推断T和U的具体类型。对于T，它会从传入的数组arr中推断出数组元素的类型。例如，如果传入[1, 2, 3]，T会被推断为number。对于U，它会从转换函数transform的返回值推断。例如，如果转换函数是(num: number) => num.toString()，那么U会被推断为string。
3. 泛型约束作用：这里虽然没有显式写泛型约束（如T extends SomeType这种形式），但实际上函数签名本身就隐含了约束。transform函数的输入参数类型必须是T，这就确保了转换函数的输入类型与数组元素类型匹配。

可能遇到的类型推断陷阱及避免方法

1. 陷阱：
   • 函数重载模糊：如果有多个重载版本的transform函数，TypeScript可能无法正确推断类型。例如，假设有transform函数既可以接受string返回number，又可以接受number返回string，在调用transformArray时，TypeScript可能无法确定应该使用哪个重载版本，导致类型推断错误。
   • 复杂类型推断失败：当转换函数的返回类型是复杂类型（如函数返回一个对象，对象的属性类型依赖于输入参数），TypeScript可能无法准确推断。例如，(obj: {a: number}) => ({b: obj.a.toString()})，TypeScript可能无法正确推断出返回对象的类型细节。
2. 避免方法：
   • 明确类型参数：在调用transformArray时，显式指定类型参数。例如，transformArray<number, string>([1, 2, 3], (num) => num.toString())，这样可以避免因函数重载模糊导致的类型推断错误。
   • 使用类型别名或接口：对于复杂类型，定义类型别名或接口来明确转换函数的输入和输出类型。例如，定义interface Input { a: number; }和interface Output { b: string; }，然后transformArray<Input, Output>([{a: 1}], (obj: Input) => ({b: obj.a.toString()} as Output))，通过这种方式可以帮助TypeScript更准确地进行类型推断。