こんにちは!
今日はTypeScriptのnever
型について詳しくお話ししましょう。
TypeScriptはJavaScriptに型付けを加えた言語で、コードの安全性と可読性を向上させるために利用されていますね。
その中でも、never
型は少し特殊な役割を持っています。
このnever
型、名前を聞いただけでは「何だか使い道がなさそう」と思うかもしれません。
でも実際には、never
型はコードの予期しない部分を明示的に示すために重要な役割を果たします。
エラー処理や無限ループ、型ガードなど、さまざまな場面で役立つことを知っておくと便利です。
この記事では、never
型がどのように使われるか、具体的な例を交えて詳しく解説していきます。
never型とは
まず、never
型とは何かを理解しましょう。
never
型は、TypeScriptで非常に特殊な型の一つ。
具体的には、「決して値を返さない」ことを示す型です。
例えば、関数が常に例外をスローするか、無限ループに入る場合、その関数の戻り値の型はnever
となります。
なぜなら、その関数は正常に終了して値を返すことがないからです。
以下の例を見てみましょう。
function throwError(message: string): never {
throw new Error(message);
}
この関数throwError
は、常に例外をスローします。
そのため、戻り値の型はnever
です。
このように、never
型は「決して値を返さない」ことを示すために使われます。
また、never
型は型の絞り込み(型ガード)にも役立ちます。
型ガードの結果として到達不可能なコードを表現することが可能です。
そうすることで、コンパイラはコードの安全性を確保しやすくなるでしょう。
never型の特徴
never
型の特徴について、さらに詳しく見ていきましょう。
never
型は他の型と異なり、非常にユニークな性質を持っています。
まず、never
型は「どの型とも互換性がない」ことが挙げられます。
つまり、never
型を持つ変数には、どんな値も代入することができません。
これは、never
型が「決して値を持たない」ことを示しているためです。
例えば、以下のようなコードを考えてみましょう。
// エラー: 型 'number' を型 'never' に割り当てることはできません。ts(2322)
const a: never = 5;
このように、never
型の変数に値を割り当てることはできません。
次に、never
型は「どの型にでも割り当てることができる」点です。
これもnever
型の重要な特徴です。
つまり、never
型はサブタイプとして扱われるため、どの型の変数にもnever
型を代入することができます。
function infiniteLoop(): never {
while (true) {}
}
// OK: never型はstring型に割り当て可能
const b: string = infiniteLoop();
このコードでは、infiniteLoop
関数がnever
型を返すため、その結果をstring
型の変数b
に代入することが可能です。
never型が使われる場面
never
型は、プログラムの中で特定の状況を示すために使用されます。
ここでは、具体的にどのような場面でnever
型が役立つのかを見ていきましょう。
例外処理での使用
never
型は、例外処理の場面でよく使われます。
例えば、関数が例外をスローする場合、その関数は正常に終了せず、値を返すこともありません。
このため、関数の戻り値の型としてnever
が使われます。
function throwError(message: string): never {
throw new Error(message);
}
このthrowError
関数は常に例外をスローするため、戻り値の型はnever
です。
無限ループでの使用
無限ループも、never
型が使われる典型的な場面です。
無限ループに入る関数は、決して正常に終了しないため、戻り値の型はnever
となります。
function infiniteLoop(): never {
while (true) {}
}
このinfiniteLoop
関数は永遠にループし続けるため、戻り値の型はnever
です。
型の絞り込み(型ガード)での使用
型の絞り込み(型ガード)を行う際に、never
型が役立ちます。
特定の条件が満たされない場合にnever
型を使用することで、到達不可能なコードを示すことができます。
function checkType(value: string | number): boolean {
if (typeof value === 'string') {
return true;
} else if (typeof value === 'number') {
return false;
} else {
// このコードに到達することはありません
value; // (parameter) value: never
return true;
}
}
この例では、value
がstring
でもnumber
でもない場合、到達不可能なコードとしてnever
型が使用されています。
これらの場面では、never
型がプログラムの予期しない部分を明示的に示し、コンパイラがコードの安全性をチェックするのに役立つでしょう。
switch × neverを使った網羅性チェック
ユニオン型を使ってswitch
文で網羅性チェックを行う方法を見ていきましょう。
これにより、TypeScriptのコンパイラがすべてのケースを処理しているかどうかをチェックできるようにします。
例: ユニオン型の網羅性チェック
以下の例では、ユニオン型を使って異なるペットの種類を定義し、switch
文でそれらの種類に基づいた処理を行います。
すべてのケースを網羅していることをコンパイラに保証するために、never
型を活用しましょう。
type Pet = "Dog" | "Cat" | "Bird";
function getPetSound(pet: Pet): string {
switch (pet) {
case "Dog":
return "Bow wow";
case "Cat":
return "Meow";
case "Bird":
return "Tweet tweet";
default:
return assertNever(pet);
}
}
function assertNever(x: never): never {
throw new Error("Unexpected value: " + x);
}
コードの解説
- ユニオン型の定義
type Pet = "Dog" | "Cat" | "Bird"
では、"Dog"
、"Cat"
、"Bird"
の3つのペットの種類を定義しています。- switch文の使用
getPetSound
関数は、switch
文を使ってPet
の値に応じてペットの鳴き声を返します。- assertNever関数の呼び出し
switch
文のdefault
ケースでassertNever
関数を呼び出します。assertNever
関数は、予期しない値が渡された場合に例外をスローし、戻り値の型としてnever
を返します。
網羅性チェックの効果
この構造により、Pet
のすべてのケースがswitch
文で処理されていることをコンパイラがチェックします。
もし、新しいペットの種類がPet
に追加された場合、getPetSound
関数にそのケースを追加しないと、コンパイル時にエラーが発生。
これにより、すべてのケースが確実に処理されるようにすることが可能です。
type Pet = "Dog" | "Cat" | "Bird" | "Mouse"; // 新しいペットの種類を追加
function getPetSound(pet: Pet): string {
switch (pet) {
case "Dog":
return "Bow wow";
case "Cat":
return "Meow";
case "Bird":
return "Tweet tweet";
default:
// 型 'string' の引数を型 'never' のパラメーターに割り当てることはできません。ts(2345)
return assertNever(pet);
}
}
function assertNever(x: never): never {
throw new Error("Unexpected value: " + x);
}
このようにして、never
型を使った網羅性チェックを行うことで、コードの安全性とメンテナンス性を向上させることができます。
neverと似た特徴の型
TypeScriptには、never
型と似た特徴を持つ他の型もいくつか存在します。
これらの型は、それぞれ異なる用途や意味を持っており、適切に使い分けることでコードの安全性と可読性を向上させることができます。
ここでは、never
型と関連性のある型について見ていきましょう。
void型
void
型は、関数が「値を返さない」ことを示します。
例えば、副作用を持つ関数やイベントハンドラなど、戻り値が必要ない場面で使われます。
function logMessage(message: string): void {
console.log(message);
}
unknown型
unknown
型は、「任意の型を受け取る」ことを示します。
any
型と似ていますが、具体的な型に絞り込むまで操作が制限されるため、より安全です。
let value: unknown;
value = "Hello";
value = 42;
if (typeof value === "string") {
console.log(value.toUpperCase());
}
any型
any
型は、どんな型の値でも受け取ることができる非常に柔軟な型です。
ただし、型安全性が損なわれるため、なるべく使用を避けることが推奨されます。
let anything: any;
anything = "Hello";
anything = 42;
console.log(anything);
undefined型
undefined
型は、「変数が値を持たない状態」を示します。
void
とは異なり、関数の戻り値としてundefined
を明示的に返すことも可能です。
function doNothing(): undefined {
return undefined;
}
【付録】さらに学びを深めるためのリソース
intersection型について理解を深めたところで、さらに学習を進めたい方のために、いくつかのリソースを紹介します。
これらのリソースを活用することで、TypeScriptの型システムについてより深い知識を得ることができるでしょう。
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まとめ
この記事では、TypeScriptのnever
型について解説しました。
never
型は「決して値を返さない」ことを示し、例外をスローする関数や無限ループに使われます。
また、型ガードによる到達不可能なコードを示す際にも使用され、コンパイラの安全性チェックを助けてくれるでしょう。
never
型の理解を深めることで、TypeScriptのコードをより安全かつ読みやすくすることが可能です。
これを活用して、より堅牢なコードを書いていきましょう。