【徹底解説】TypeScriptでn長さタプル型を定義する方法とサンプルコード集

TypeScriptにおけるn長さタプル型の定義

しかし、従来のタプル型では、要素数の制限を設けることができません。つまり、n個以上の要素を持つタプル型を定義することはできないのです。

そこで、n長さタプル型を定義する方法として、いくつかのアプローチが考えられます。

ジェネリック型を用いる方法

ジェネリック型を用いることで、n個の要素を持つタプル型を定義することができます。具体的な方法は以下の通りです。

type Tuple<T, N extends number> = [T, ...Tuple<T, N-1>];

このコードは、Tuple<T, N>というジェネリック型を定義しています。この型は、T型の要素をN個持つタプルを表します。

例として、3個の要素を持つ文字列のタプル型を定義してみましょう。

type StringTuple = Tuple<string, 3>;
const strTuple: StringTuple = ["Hello", "World", "TypeScript"];

このコードでは、StringTupleという型をTuple<string, 3>で定義しています。この型は、3個の要素を持つ文字列のタプルを表します。そして、strTupleという変数にStringTuple型の値を代入しています。

ジェネリック型を用いる方法は、柔軟性が高いという利点があります。しかし、型定義が複雑になり、可読性が損なわれる可能性があります。

ユニオン型を用いる方法

type NLengthTuple<T, N extends number> = 
  | [T] 
  | [T, ...NLengthTuple<T, N-1>];

type StringTuple = NLengthTuple<string, 1>;
const strTuple: StringTuple = ["Hello"];
const strTuple2: StringTuple = ["Hello", "World", "TypeScript"];

ユニオン型を用いる方法は、比較的シンプルな記述で済むという利点があります。しかし、型の柔軟性が低く、ジェネリック型ほど汎用的に使用できません。

n長さタプル型を定義するには、ジェネリック型やユニオン型などの方法を用いることができます。それぞれの方法には利点と欠点があるため、状況に応じて適切な方法を選択する必要があります。

type Tuple<T, N extends number> = [T, ...Tuple<T, N-1>];

type StringTuple = Tuple<string, 3>;
const strTuple: StringTuple = ["Hello", "World", "TypeScript"];

console.log(strTuple[0]); // Hello
console.log(strTuple[1]); // World
console.log(strTuple[2]); // TypeScript

このコードでは、Tuple<T, N>というジェネリック型を用いて3個の要素を持つ文字列のタプル型を定義し、実際に値を代入して使用しています。

type NLengthTuple<T, N extends number> = 
  | [T] 
  | [T, ...NLengthTuple<T, N-1>];

type StringTuple = NLengthTuple<string, 1>;
const strTuple: StringTuple = ["Hello"];
const strTuple2: StringTuple = ["Hello", "World", "TypeScript"];

console.log(strTuple[0]); // Hello
console.log(strTuple2[0]); // Hello
console.log(strTuple2[1]); // World
console.log(strTuple2[2]); // TypeScript

上記以外にも、n長さタプル型を定義する方法はいくつか考えられます。具体的な方法は、状況に応じて選択する必要があります。

テンプレートリテラル型を用いる方法は、比較的新しい方法で、TypeScript 4.1以降で利用可能です。具体的な方法は以下の通りです。

type Tuple<T, N extends number> = [T, ...(N extends 1 ? [] : Tuple<T, N - 1>)];

type StringTuple = Tuple<string, 3>;
const strTuple: StringTuple = ["Hello", "World", "TypeScript"];

console.log(strTuple[0]); // Hello
console.log(strTuple[1]); // World
console.log(strTuple[2]); // TypeScript

テンプレートリテラル型を用いる方法は、ジェネリック型やユニオン型よりも簡潔で記述しやすいという利点があります。しかし、比較的新しい機能であるため、対応するコンパイラやツールが限られているという欠点があります。

型パラメーターの制約を用いる方法

型パラメーターの制約を用いる方法は、TypeScript 2.8以降で利用可能です。具体的な方法は以下の通りです。

type Tuple<T, N extends number> = 
  | [T] & { length: N } 
  | [T, ...Tuple<T, N-1>];

type StringTuple = Tuple<string, 3>;
const strTuple: StringTuple = ["Hello", "World", "TypeScript"];

console.log(strTuple[0]); // Hello
console.log(strTuple[1]); // World
console.log(strTuple[2]); // TypeScript

型パラメーターの制約を用いる方法は、ジェネリック型やユニオン型よりも柔軟性の高い型定義が可能という利点があります。しかし、型定義が複雑になり、可読性が損なわれる可能性があるという欠点があります。

リテラル型を用いる方法

リテラル型を用いる方法は、n個の要素を持つ固定長のタプル型を定義する場合に有効です。具体的な方法は以下の通りです。

type StringTuple = ["Hello", "World", "TypeScript"];
const strTuple: StringTuple = ["Hello", "World", "TypeScript"];

console.log(strTuple[0]); // Hello
console.log(strTuple[1]); // World
console.log(strTuple[2]); // TypeScript

このコードは、StringTupleというリテラル型を定義しています。この型は、"Hello", "World", "TypeScript"という3つの要素を持つ固定長のタプルを表します。

リテラル型を用いる方法は、コードがシンプルで分かりやすいという利点があります。しかし、要素数の変更に柔軟に対応できないという欠点があります。

外部ライブラリを用いる方法

fp-tsなどの外部ライブラリを用いることで、n長さタプル型を定義することができます。

詳細は、各ライブラリのドキュメントを参照してください。