TypeScript 元组

TypeScript 中的元组（Tuple）详解

元组（Tuple） 是 TypeScript 对数组的增强类型，它允许你定义一个元素数量固定且每个元素类型可能不同的数组。普通数组（如 number[]）要求所有元素类型相同，且长度不固定，而元组正好解决了“固定结构”的需求。

1. 基本声明与使用

// 声明一个包含 string 和 number 的元组
let person: [string, number] = ["Alice", 30];

// 访问元素（类型安全）
let name: string = person[0];   // "Alice"
let age: number = person[1];    // 30

// person[2] = "extra";         // 错误：索引越界，TS 会报错
// person = ["Bob", "25"];      // 错误：第二个元素必须是 number
// person = ["Charlie"];        // 错误：长度不足，必须正好 2 个元素

2. 类型推断

大多数情况下可以省略显式类型注解，TS 会自动推断：

let tuple = ["Bob", 25, true];  
// 类型被推断为 [string, number, boolean]

// 一旦推断后，类型和长度固定
tuple[1] = "twenty";            // 错误：必须是 number
tuple.push("extra");            // 注意：push 不会报错！（TS 局限性，见下文）

3. 可选元素（TS 4.0+）

元组的后续元素可以标记为可选（必须放在末尾）：

let optionalTuple: [string, number?] = ["Charlie"];     // OK，只有一个元素
optionalTuple = ["Dave", 28];                           // OK，有两个元素

// optionalTuple = ["Eve", 30, true];                  // 错误：超出可选范围

4. 剩余元素（Rest Elements，TS 4.2+）—— 可变长度元组

使用展开运算符允许末尾元素为数组（不定长度）：

// 前两个固定，后续为任意数量的 number
let scores: [string, number, ...number[]] = ["Math", 95];
scores = ["English", 88, 92, 85];  // OK

// 访问
let subject: string = scores[0];
let baseScore: number = scores[1];
let extraScores: number[] = scores.slice(2);

5. 只读元组

防止元组被修改：

let readonlyTuple: readonly [string, number] = ["Fixed", 100];

// readonlyTuple[0] = "Change";  // 错误：只读
// readonlyTuple.push(200);     // 错误：没有 push 方法

6. 常见应用场景

元组非常适合表示固定结构的数据：

// 1. 坐标点
type Point = [number, number];
let origin: Point = [0, 0];

// 2. RGB 颜色
type Color = [number, number, number];
let red: Color = [255, 0, 0];

// 3. HTTP 响应
type HttpResponse = [number, string];  // [statusCode, body]
let success: HttpResponse = [200, "OK"];
let notFound: HttpResponse = [404, "Not Found"];

// 4. 函数返回多个值
function getUserInfo(): [string, number, boolean] {
  return ["Alice", 30, true];
}

let [username, userAge, isAdmin] = getUserInfo();  // 解构赋值

7. 注意事项与局限性

• push/pop 等方法不会被类型检查限制：

  let tuple: [string, number] = ["A", 1];
  tuple.push(2);  // 不会报错！运行时长度变为 3

解决方案：使用 as const 或 readonly 防止修改：

  let safeTuple = ["A", 1] as const;  // 类型为 readonly ["A", 1]
  // safeTuple.push(2);               // 错误

• 标签元组（Labeled Tuples，TS 4.0+） —— 提高可读性（仅用于文档，不影响类型）：

  type Person = [name: string, age: number, isActive: boolean];
  let p: Person = ["Bob", 25, true];  // 标签提示更清晰

8. 元组 vs 普通数组 vs 对象

类型	长度	元素类型	推荐场景
number[]	可变	统一	同类型元素列表（如成绩列表）
[string, number]	固定	可不同	固定结构数据（如坐标、键值对）
{ name: string; age: number }	–	可不同	复杂对象，属性多且有意义名称

何时选元组：当你需要一个小型、固定顺序的异构集合，且不需要属性名时。

小结：元组类型速查

写法	含义	示例
[string, number]	固定 2 元素	["Alice", 30]
[number, number?]	第二个可选	["x", 10] 或 ["x"]
[string, ...number[]]	第一个固定，后续任意数量 number	["scores", 90, 85]
readonly [string, boolean]	只读元组	["status", true] as const
as const	将数组字面量转为只读元组	let t = [1, "hi"] as const;

如果您想看更多实际示例（如解构元组、元组在函数参数中的使用、与接口的结合），或者想了解元组与联合类型的高级玩法，请告诉我！