面试题：TypeScript类型推断在函数重载中的应用

Question

编写一个TypeScript函数`add`，它有两种重载形式，一种接受两个数字参数并返回它们的和，另一种接受两个字符串参数并返回它们拼接后的结果。阐述在这种函数重载场景下，TypeScript类型推断是如何工作的，特别是在调用函数时参数类型和返回值类型的推断过程。

Answer 1

function add(a: number, b: number): number;
function add(a: string, b: string): string;
function add(a: number | string, b: number | string): number | string {
    if (typeof a === 'number' && typeof b === 'number') {
        return a + b;
    } else if (typeof a ==='string' && typeof b ==='string') {
        return a + b;
    }
    throw new Error('参数类型不匹配');
}

在这种函数重载场景下，TypeScript类型推断工作原理如下：

调用函数时参数类型推断

1. 匹配重载签名：当调用add函数时，TypeScript编译器会根据传入的参数类型，在函数的重载签名中查找匹配的签名。例如，如果传入两个数字add(1, 2)，编译器会找到add(a: number, b: number): number这个签名；如果传入两个字符串add('a', 'b')，编译器会找到add(a: string, b: string): string这个签名。
2. 类型检查：一旦找到匹配的签名，编译器会检查传入参数的类型是否与签名中的参数类型兼容。如果不兼容，会抛出类型错误。

返回值类型推断

1. 基于匹配签名：一旦确定了匹配的重载签名，返回值类型就由该签名定义。例如，当调用add(1, 2)匹配到add(a: number, b: number): number签名时，返回值类型被推断为number；当调用add('a', 'b')匹配到add(a: string, b: string): string签名时，返回值类型被推断为string。
2. 实际实现中的类型保护：在函数的实际实现部分（即那个通用的函数体），使用类型保护（如typeof检查）来确保在不同类型输入下的正确行为。如果输入类型不符合任何一个重载签名，函数会抛出错误，以保证类型安全。