6. Tuple 元组
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2025-05-02
一、简介
元组（tuple）是 TypeScript 特有的数据类型，JavaScript 没有单独区分这种类型。它表示成员类型可以自由设置的数组，即数组的各个成员的类型可以不同。
由于成员的类型可以不一样，所以元组必须明确声明每个成员的类型。
const s: [string, string, boolean] = ["a", "b", true];上面示例中，元组s的前两个成员的类型是string，最后一个成员的类型是boolean。
元组类型的写法，与数组有一个重大差异。数组的成员类型写在方括号外面（number[]），元组的成员类型是写在方括号里面（[number]）。TypeScript 的区分方法就是，成员类型写在方括号里面的就是元组，写在外面的就是数组。
// 数组
let a: number[] = [1];
// 元组
let t: [number] = [1];上面示例中，变量a和t的值都是[1]，但是它们的类型是不一样的。a是一个数组，成员类型number写在方括号外面；t是一个元组，成员类型number写在方括号里面。
使用元组时，必须明确给出类型声明（上例的[number]），不能省略，否则 TypeScript 会把一个值自动推断为数组。
// a 的类型被推断为 (number | boolean)[]
let a = [1, true];上面示例中，变量a的值其实是一个元组，但是 TypeScript 会将其推断为一个联合类型的数组，即a的类型为(number | boolean)[]。所以，元组必须显式给出类型声明。
元组成员的类型可以添加问号后缀（?），表示该成员是可选的。
let a: [number, number?] = [1];上面示例中，元组a的第二个成员是可选的，可以省略。
注意，问号只能用于元组的尾部成员，也就是说，所有可选成员必须在必选成员之后。
type myTuple = [number, number, number?, string?];上面示例中，元组myTuple的最后两个成员是可选的。也就是说，它的成员数量可能有两个、三个和四个。
由于需要声明每个成员的类型，所以大多数情况下，元组的成员数量是有限的，从类型声明就可以明确知道，元组包含多少个成员，越界的成员会报错。
let x: [string, string] = ["a", "b"];
x[2] = "c"; // 报错上面示例中，变量x是一个只有两个成员的元组，如果对第三个成员赋值就报错了。
但是，使用扩展运算符（...），可以表示不限成员数量的元组。
type NamedNums = [string, ...number[]];
const a: NamedNums = ["A", 1, 2];
const b: NamedNums = ["B", 1, 2, 3];上面示例中，元组类型NamedNums的第一个成员是字符串，后面的成员使用扩展运算符来展开一个数组，从而实现了不定数量的成员。
扩展运算符（...）用在元组的任意位置都可以，它的后面只能是一个数组或元组。
type t1 = [string, number, ...boolean[]];
type t2 = [string, ...boolean[], number];
type t3 = [...boolean[], string, number];上面示例中，扩展运算符分别在元组的尾部、中部和头部，...的后面是一个数组boolean[]。
如果不确定元组成员的类型和数量，可以写成下面这样。
type Tuple = [...any[]];上面示例中，元组Tuple可以放置任意数量和类型的成员。但是这样写，也就失去了使用元组和 TypeScript 的意义。
元组的成员可以添加成员名，这个成员名是说明性的，可以任意取名，没有实际作用。
type Color = [red: number, green: number, blue: number];
const c: Color = [255, 255, 255];上面示例中，类型Color是一个元组，它有三个成员。每个成员都有一个名字，写在具体类型的前面，使用冒号分隔。这几个名字可以随便取，没有实际作用，只是用来说明每个成员的含义。
元组可以通过方括号，读取成员类型。
type Tuple = [string, number];
type Age = Tuple[1]; // number上面示例中，Tuple[1]返回 1 号位置的成员类型。
由于元组的成员都是数值索引，即索引类型都是number，所以可以像下面这样读取。
type Tuple = [string, number, Date];
type TupleEl = Tuple[number]; // string|number|Date上面示例中，Tuple[number]表示元组Tuple的所有数值索引的成员类型，所以返回string|number|Date，即这个类型是三种值的联合类型。
二、只读元组
元组也可以是只读的，不允许修改，有两种写法。
// 写法一
type t = readonly [number, string];
// 写法二
type t = Readonly<[number, string]>;上面示例中，两种写法都可以得到只读元组，其中写法二是一个泛型，用到了工具类型Readonly<T>。
跟数组一样，只读元组是元组的父类型。所以，元组可以替代只读元组，而只读元组不能替代元组。
type t1 = readonly [number, number];
type t2 = [number, number];
let x: t2 = [1, 2];
let y: t1 = x; // 正确
x = y; // 报错上面示例中，类型t1是只读元组，类型t2是普通元组。t2类型可以赋值给t1类型，反过来就会报错。
由于只读元组不能替代元组，所以会产生一些令人困惑的报错。
function distanceFromOrigin([x, y]: [number, number]) {
return Math.sqrt(x ** 2 + y ** 2);
}
let point = [3, 4] as const;
distanceFromOrigin(point); // 报错上面示例中，函数distanceFromOrigin()的参数是一个元组，传入只读元组就会报错，因为只读元组不能替代元组。
读者可能注意到了，上例中[3, 4] as const的写法，在上一章讲到，生成的是只读数组，其实生成的同时也是只读元组。因为它生成的实际上是一个只读的“值类型”readonly [3, 4]，把它解读成只读数组或只读元组都可以。
上面示例报错的解决方法，就是使用类型断言，在最后一行将传入的参数断言为普通元组，详见《类型断言》一章。
distanceFromOrigin(point as [number, number]);三、成员数量的推断
如果没有可选成员和扩展运算符，TypeScript 会推断出元组的成员数量（即元组长度）。
function f(point: [number, number]) {
if (point.length === 3) {
// 报错
// ...
}
}上面示例会报错，原因是 TypeScript 发现元组point的长度是2，不可能等于3，这个判断无意义。
如果包含了可选成员，TypeScript 会推断出可能的成员数量。
function f(point: [number, number?, number?]) {
if (point.length === 4) {
// 报错
// ...
}
}上面示例会报错，原因是 TypeScript 发现point.length的类型是1|2|3，不可能等于4。
如果使用了扩展运算符，TypeScript 就无法推断出成员数量。
const myTuple: [...string[]] = ["a", "b", "c"];
if (myTuple.length === 4) {
// 正确
// ...
}上面示例中，myTuple只有三个成员，但是 TypeScript 推断不出它的成员数量，因为它的类型用到了扩展运算符，TypeScript 把myTuple当成数组看待，而数组的成员数量是不确定的。
一旦扩展运算符使得元组的成员数量无法推断，TypeScript 内部就会把该元组当成数组处理。
四、扩展运算符与成员数量
扩展运算符（...）将数组（注意，不是元组）转换成一个逗号分隔的序列，这时 TypeScript 会认为这个序列的成员数量是不确定的，因为数组的成员数量是不确定的。
这导致如果函数调用时，使用扩展运算符传入函数参数，可能发生参数数量与数组长度不匹配的报错。
const arr = [1, 2];
function add(x: number, y: number) {
// ...
}
add(...arr); // 报错上面示例会报错，原因是函数add()只能接受两个参数，但是传入的是...arr，TypeScript 认为转换后的参数个数是不确定的。
有些函数可以接受任意数量的参数，这时使用扩展运算符就不会报错。
const arr = [1, 2, 3];
console.log(...arr); // 正确上面示例中，console.log()可以接受任意数量的参数，所以传入...arr就不会报错。
解决这个问题的一个方法，就是把成员数量不确定的数组，写成成员数量确定的元组，再使用扩展运算符。
const arr: [number, number] = [1, 2];
function add(x: number, y: number) {
// ...
}
add(...arr); // 正确上面示例中，arr是一个拥有两个成员的元组，所以 TypeScript 能够确定...arr可以匹配函数add()的参数数量，就不会报错了。
另一种写法是使用as const断言。
const arr = [1, 2] as const;上面这种写法也可以，因为 TypeScript 会认为arr的类型是readonly [1, 2]，这是一个只读的值类型，可以当作数组，也可以当作元组。
更新日志
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