TypeScript 教程

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TypeScript 的数组类型

JavaScript 数组在 TypeScript 里面分成两种类型,分别是数组(array)和元组(tuple)。

本章介绍数组,下一章介绍元组。

简介

TypeScript 数组有一个根本特征:所有成员的类型必须相同,但是成员数量是不确定的,可以是无限数量的成员,也可以是零成员。

数组的类型有两种写法。第一种写法是在数组成员的类型后面,加上一对方括号。

let arr:number[] = [1, 2, 3];

上面示例中,数组arr的类型是number[],其中number表示数组成员类型是number

如果数组成员的类型比较复杂,可以写在圆括号里面。

let arr:(number|string)[];

上面示例中,数组arr的成员类型是number|string

这个例子里面的圆括号是必须的,否则因为竖杠|的优先级低于[],TypeScript 会把number|string[]理解成numberstring[]的联合类型。

如果数组成员可以是任意类型,写成any[]。当然,这种写法是应该避免的。

let arr:any[];

数组类型的第二种写法是使用 TypeScript 内置的 Array 接口。

let arr:Array<number> = [1, 2, 3];

上面示例中,数组arr的类型是Array<number>,其中number表示成员类型是number

这种写法对于成员类型比较复杂的数组,代码可读性会稍微好一些。

let arr:Array<number|string>;

这种写法本质上属于泛型,这里只要知道怎么写就可以了,详细解释参见《泛型》一章。另外,数组类型还有第三种写法,因为很少用到,本章就省略了,详见《interface 接口》一章。

数组类型声明了以后,成员数量是不限制的,任意数量的成员都可以,也可以是空数组。

let arr:number[];
arr = [];
arr = [1];
arr = [1, 2];
arr = [1, 2, 3];

上面示例中,数组arr无论有多少个成员,都是正确的。

这种规定的隐藏含义就是,数组的成员是可以动态变化的。

let arr:number[] = [1, 2, 3];

arr[3] = 4;
arr.length = 2;

arr // [1, 2]

上面示例中,数组增加成员或减少成员,都是可以的。

正是由于成员数量可以动态变化,所以 TypeScript 不会对数组边界进行检查,越界访问数组并不会报错。

let arr:number[] = [1, 2, 3];
let foo = arr[3]; // 正确

上面示例中,变量foo的值是一个不存在的数组成员,TypeScript 并不会报错。

TypeScript 允许使用方括号读取数组成员的类型。

type Names = string[];
type Name = Names[0]; // string

上面示例中,类型Names是字符串数组,那么Names[0]返回的类型就是string

由于数组成员的索引类型都是number,所以读取成员类型也可以写成下面这样。

type Names = string[];
type Name = Names[number]; // string

上面示例中,Names[number]表示数组Names所有数值索引的成员类型,所以返回string

数组的类型推断

如果数组变量没有声明类型,TypeScript 就会推断数组成员的类型。这时,推断行为会因为值的不同,而有所不同。

如果变量的初始值是空数组,那么 TypeScript 会推断数组类型是any[]

// 推断为 any[]
const arr = [];

后面,为这个数组赋值时,TypeScript 会自动更新类型推断。

const arr = [];
arr // 推断为 any[]

arr.push(123);
arr // 推断类型为 number[]

arr.push('abc');
arr // 推断类型为 (string|number)[]

上面示例中,数组变量arr的初始值是空数组,然后随着新成员的加入,TypeScript 会自动修改推断的数组类型。

但是,类型推断的自动更新只发生初始值为空数组的情况。如果初始值不是空数组,类型推断就不会更新。

// 推断类型为 number[]
const arr = [123];

arr.push('abc'); // 报错

上面示例中,数组变量arr的初始值是[123],TypeScript 就推断成员类型为number。新成员如果不是这个类型,TypeScript 就会报错,而不会更新类型推断。

只读数组,const 断言

JavaScript 规定,const命令声明的数组变量是可以改变成员的。

const arr = [0, 1];
arr[0] = 2;

上面示例中,修改const命令声明的数组的成员是允许的。

但是,很多时候确实有声明为只读数组的需求,即不允许变动数组成员。

TypeScript 允许声明只读数组,方法是在数组类型前面加上readonly关键字。

const arr:readonly number[] = [0, 1];

arr[1] = 2; // 报错
arr.push(3); // 报错
delete arr[0]; // 报错

上面示例中,arr是一个只读数组,删除、修改、新增数组成员都会报错。

TypeScript 将readonly number[]number[]视为两种不一样的类型,后者是前者的子类型。

这是因为只读数组没有pop()push()之类会改变原数组的方法,所以number[]的方法数量要多于readonly number[],这意味着number[]其实是readonly number[]的子类型。

我们知道,子类型继承了父类型的所有特征,并加上了自己的特征,所以子类型number[]可以用于所有使用父类型的场合,反过来就不行。

let a1:number[] = [0, 1];
let a2:readonly number[] = a1; // 正确

a1 = a2; // 报错

上面示例中,子类型number[]可以赋值给父类型readonly number[],但是反过来就会报错。

由于只读数组是数组的父类型,所以它不能代替数组。这一点很容易产生令人困惑的报错。

function getSum(s:number[]) {
  // ...
}

const arr:readonly number[] = [1, 2, 3];

getSum(arr) // 报错

上面示例中,函数getSum()的参数s是一个数组,传入只读数组就会报错。原因就是只读数组是数组的父类型,父类型不能替代子类型。这个问题的解决方法是使用类型断言getSum(arr as number[]),详见《类型断言》一章。

注意,readonly关键字不能与数组的泛型写法一起使用。

// 报错
const arr:readonly Array<number> = [0, 1];

上面示例中,readonly与数组的泛型写法一起使用,就会报错。

实际上,TypeScript 提供了两个专门的泛型,用来生成只读数组的类型。

const a1:ReadonlyArray<number> = [0, 1];

const a2:Readonly<number[]> = [0, 1];

上面示例中,泛型ReadonlyArray<T>Readonly<T[]>都可以用来生成只读数组类型。两者尖括号里面的写法不一样,Readonly<T[]>的尖括号里面是整个数组(number[]),而ReadonlyArray<T>的尖括号里面是数组成员(number)。

只读数组还有一种声明方法,就是使用“const 断言”。

const arr = [0, 1] as const;

arr[0] = [2]; // 报错 

上面示例中,as const告诉 TypeScript,推断类型时要把变量arr推断为只读数组,从而使得数组成员无法改变。

多维数组

TypeScript 使用T[][]的形式,表示二维数组,T是最底层数组成员的类型。

var multi:number[][] =
  [[1,2,3], [23,24,25]];

上面示例中,变量multi的类型是number[][],表示它是一个二维数组,最底层的数组成员类型是number