面试题：TypeScript泛型：约束与类型推断

Question

假设你有一个泛型函数，该函数接受两个参数，一个是数组，另一个是索引值。要求确保传入的索引值在数组的有效范围内。请使用TypeScript泛型和类型约束来实现这个函数，并解释类型推断在这个过程中是如何工作的。另外，说明在这个函数中，如果索引值超出范围，如何使用类型系统给出合理的错误提示。

Answer 1

function getElement<T>(array: T[], index: number): T | undefined {
    if (index >= 0 && index < array.length) {
        return array[index];
    }
    return undefined;
}

// 类型推断过程：
// 1. 当调用 getElement 函数时，TypeScript 会根据传入的数组类型推断出泛型参数 T 的具体类型。
// 例如，若传入的数组是 number[]，则 T 被推断为 number 类型。
// 2. 函数的返回类型根据 T 以及索引是否越界来确定。如果索引合法，返回类型为 T；如果越界，返回 undefined。

// 类型系统给出错误提示：
// 1. 如果传入的索引值类型不是 number，TypeScript 会直接报错，因为函数定义要求第二个参数为 number 类型。
// 2. 虽然在运行时才能确定索引值是否超出数组范围，但类型系统可通过函数返回类型为 T | undefined 来提示调用者可能返回 undefined，
// 调用者需要进行相应的检查以避免潜在的运行时错误，比如使用可选链操作符来处理可能为 undefined 的返回值。