有没有办法在打字稿的类型级别上将两个数字相加？

Posted 2023-03-13

【中文标题】有没有办法在打字稿的类型级别上将两个数字相加？

【英文标题】：Is there a way to add two numbers together on the type level in typescript?

【发布时间】：2021-10-04 14:36:08

【问题描述】：

假设我有以下类型

type One = 1;
type SmallEvens = 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10;
type Three = 3;

有没有我可以定义的某种类型Add<T, U> 像这样在类型级别添加数字？

type SmallOdds = Add<One, SmallEvens>; // same as `1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11`
type Four = Add<One, Three> // same as `4`

或者，我应该寻找数字的替代表示来实现这种效果吗？但是，能够转换为 extends number 以便我可以将其用于元组索引将是一大优势。

【参考方案1】：

经过一些简单的搜索后，我发现了这篇引人入胜的文章 - Implementing Arithmetic Within TypeScript’s Type System - 它确实展示了一种使用一些尖端功能实现您尝试的方法。

我们可以创建一个将两个数字相加的类型，如下所示：

type Length<T extends any[]> = 
    T extends  length: infer L  ? L : never;

type BuildTuple<L extends number, T extends any[] = []> = 
    T extends  length: L  ? T : BuildTuple<L, [...T, any]>;

type Add<A extends number, B extends number> = 
    Length<[...BuildTuple<A>, ...BuildTuple<B>]>;

type Seven = Add<3, 4> // 7

我建议阅读这篇文章以了解作者的解释（以及更多算术类型）。但是，简而言之：

Length 类型推断传递给它的数组类型的长度属性。如果该数组类型是元组，它将提供实际长度，而不仅仅是number。

Length<[number, number, string]> // 3

BuildTuple 类型将创建一个长度为 L 的元组类型，填充类型为 any。这通过使用扩展运算符递归地增加元组的长度，直到它与length: L 的条件匹配，此时它将被返回。

BuildTuple<3> // [any, any, any]

Add 类型现在应该是不言自明的了。我们根据所提供的两个数字的两个长度构建元组，然后将它们传播到一个新的元组并获得组合长度。

虽然作者不包括添加到联合类型上，但我们可以使用映射类型自己轻松地做到这一点：

type MappedAdd<A extends number, B extends number> = 
  [key in B]: Add<A, key>
[B]

type One = 1;
type SmallEvens = 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10;

type SmallOdds = MappedAdd<One, SmallEvens>; // 1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11

对于这个用例，它工作得很好。但是，最终元组创建类型的递归会变得太深，将其限制为 45 以下的数字（或映射版本的 44）：

Add<1, 45> // Type instantiation is excessively deep and possibly infinite.