【初心者向け】TypeScript超入門#07 型の互換性編

2020-07-18
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はじめに

おはようございます!こんにちは!こんばんは!
のふのふ(@rpf_nob)と申します!!都内のスタートアップでフロントエンドエンジニアとして働いています。

この記事は TypeScript 超入門シリーズの第 7 回目として、TypeScript の型の互換性についてまとめて解説していきます!

ソースコードは以下 GitHub を参照してください。

型の互換性とは

ある変数に別の変数が代入可能な場合、代入される変数の型と代入する変数の型に互換性があるということになります。型の互換性がない場合はコンパイルエラーとなります。

型の互換性は基本的には構造的部分型と呼ばれる概念に基づいています。簡単に言うと大は小を兼ねるのような意味合いです。

基本的なものから解説していきます。

any 型とプリミティブ型

any 型 ← プリミティブ型

まず any 型の変数にプリミティブ型の変数を代入する場合ですが、以下の通り全て問題ないです。any 型が絡んだ場合は JavaScript の概念に戻るようなイメージです。

それぞれの型の変数を代入した後にtypeofで型を確認すると、any 型からそれぞれの型に変化していきます。

src/07_type-compatibility.ts
let targetAny: any;
let sourceString: string = "Taro";
let sourceNumber: number = 0;
let sourceBoolean: boolean = false
targetAny = sourceString; //OK
console.log(typeof targetAny); //string
targetAny = sourceNumber; //OK
console.log(typeof targetAny); //number
targetAny = sourceBoolean; //OK
console.log(typeof targetAny); //boolean

プリミティブ型 ←any 型

次のプリミティブ型の変数に any 型の変数を代入する場合も同じように、any 型が絡むので、全て問題ありません。

最初に any 型に文字列を入れて、それぞれの型の変数を代入した後にtypeofで型を確認すると、any 型から string 型に変化していきます。

src/07_type-compatibility.ts
let targetString: string;
let targetNumber: number;
let targetBoolean: boolean;
let sourceAny: any = "Taro";

targetString = sourceAny; //OK
console.log(typeof targetString); //string
targetNumber = sourceAny; //OK
console.log(typeof targetNumber); //string
targetBoolean = sourceAny; //OK
console.log(typeof targetBoolean); //string

プリミティブ型 ← プリミティブ型

次にプリミティブ型の変数にプリミティブ型の変数を代入する場合ですが、こちらは当たり前ですが、同じ型であれば代入できます。

src/07_type-compatibility.ts
let targetString: string;
let targetNumber: number;
let targetBoolean: boolean;
let sourceString: string = "Taro";
let sourceNumber: number = 0;
let sourceBoolean: boolean = false;

targetString = sourceString; //OK
targetNumber = sourceNumber; //OK
targetBoolean = sourceBoolean; //OK
targetString = sourceNumber; //NG

プリミティブ型とプリミティブリテラル型

プリミティブ型 ← プリミティブリテラル型

次にプリミティブ型の変数にプリミティブリテラル型の変数を代入する場合ですが、リテラル型はそれぞれのプリミティブ型の派生型であるため互換性があります。

src/07_type-compatibility.ts
let targetString: string;
let targetNumber: number;
let targetBoolean: boolean;
let sourceStringLiteral: "Taro" = "Taro";
let sourceNumberLiteral: 0 = 0;
let sourceBooleanLiteral: false = false;

targetString = sourceStringLiteral; //OK
targetNumber = sourceNumberLiteral; //OK
targetBoolean = sourceBooleanLiteral; //OK

プリミティブリテラル型 ← プリミティブ型

次にプリミティブリテラル型の変数にプリミティブ型の変数を代入する場合ですが、こちらは完全に NG となります。詳細な型(リテラル型)に抽象的な型(プリミティブ型)を代入するのは構造的部分型の概念からも NG です。

src/07_type-compatibility.ts
let targetStringLiteral: "Jiro" = "Jiro";
let targetNumberLiteral: 1 = 1;
let targetBooleanLiteral: true = true;
let sourceString: string = "Taro";
let sourceNumber: number = 0;
let sourceBoolean: boolean = false;

targetStringLiteral = sourceString; //NG
targetNumberLiteral = sourceNumber; //NG
targetBooleanLiteral = sourceBoolean; //NG

enum 型と number 型

enum 型 ←number 型

次に enum 型の変数に number 型の変数を代入する場合ですが、こちらは互換性があるため代入可能です。

src/07_type-compatibility.ts
enum Color {
  RED,
  BLUE,
  GREEN,
}

let tagetEnum = Color.RED;
let sourceNumber: number = 0;
tagetEnum = sourceNumber; //OK

以下のように代入する値が、enum 型で定義している範囲を超えていても問題ありません。

src/07_type-compatibility.ts
sourceNumber = 100;
tagetEnum = sourceNumber; //OK

number 型 ←enum 型

次に number 型の変数に enum 型の変数を代入する場合ですが、こちらも互換性があるため代入可能です。

src/07_type-compatibility.ts
enum Color {
  RED,
  BLUE,
  GREEN,
}
let tagetNumber: number = 100;
let sourceEnum = Color.RED;
tagetNumber = sourceEnum; //OK

enum 型 ←enum 型

次に enum 型の変数に enum 型の変数を代入する場合ですが、こちらは互換性がないため代入不可能で NG となります。

src/07_type-compatibility.ts
enum Color {
  RED,
  BLUE,
  GREEN,
}
enum Size {
  SMALL,
  MEDIUM,
  LARGE,
}
let targetEnum = Color.RED;
let sourceEnum = Size.MEDIUM;

targetEnum = sourceEnum;  //NG

関数 ← 関数

引数が一つの場合

引数が一つの場合は、基本的には同じ引数の型を持っていれば代入可能です。

src/07_type-compatibility.ts
let targetFunction0 = function (a: string) {};
let sourceFunction0 = function (a: number) {};
targetFunction0 = sourceFunction0; //NG

let targetFunction1 = function (a: string) {};
let sourceFunction1 = function (a: string) {};
targetFunction1 = sourceFunction1; //OK

引数が複数の場合

引数が複数の場合は一つの場合と少し変わります。

以下の例ではtargetFunction2sourceFunction2の引数を部分的に満たしているため代入が可能ですが、targetFunction3sourceFunction3の引数を満たしていないため代入が不可能なため NG となります。

src/07_type-compatibility.ts
let targetFunction2 = function (a: string, b: string) {};
let sourceFunction2 = function (a: string) {};
targetFunction2 = sourceFunction2; //OK

let targetFunction3 = function (a: string) {};
let sourceFunction3 = function (a: string, b: string) {};
targetFunction3 = sourceFunction3;  //NG

クラス ← クラス

クラス同士の互換性のチェックはインスタンスメンバのみ(変数やメソッド)が比較対象となります。静的メンバやコンストラクターは比較対象となりません。

インスタンスメンバが同じ場合

インスタンスのメンバが同じ場合は互換性があるため代入が可能となります。

src/07_type-compatibility.ts
class Person1 {
  name: string = "Taro";
}
class Animal1 {
  name: string = "Poti";
}
let targetClass1 = new Person1();
let sourceClass1 = new Animal1();
targetClass1 = sourceClass1; //OK

インスタンスメンバが異なる場合

インスタンスのメンバが異なる場合は構造的部分型の概念に基づいて、互換性を決定しています。

Animal2 クラスageがないため互換性がないため targetClass2 に sourceClass2 を代入するとエラーとなります。

src/07_type-compatibility.ts
class Person2 {
  name: string = "Taro";
  age: number = 20;
}
class Animal2 {
  name: string = "Poti";
}
let targetClass2 = new Person2();
let sourceClass2 = new Animal2();
targetClass2 = sourceClass2; //NG

逆にAnimal3 クラスageがある場合は互換性があることになるため targetClass3 に sourceClass3 を代入することが可能です。

src/07_type-compatibility.ts
class Person3 {
  name: string = "Taro";
}
class Animal3 {
  name: string = "Poti";
  age: number = 20;
}
let targetClass3 = new Person3();
let sourceClass3 = new Animal3();
targetClass3 = sourceClass3; //OK

しかし、同じインスタンスメンバを持っているクラス同士でも、private修飾子がついている場合は互換性が無くなります。同じインスタンスから作られたものであれば代入は可能です。

src/07_type-compatibility.ts
class Person4 {
  name: string = "Taro";
  private age: number = 20;
}
class Animal4 {
  name: string = "Poti";
  private age: number = 3;
}
let targetClass4 = new Person4();
let sourceClass4 = new Animal4();
targetClass4 = sourceClass4; //NG

まとめ

今回は TypeScript の型の互換性について解説を行いました。

TypeScript は全体的に構造的部分型という概念が重要な気がします。しっかり理解しておきたいですね!!



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