unknown, any, never と extends の関係のメモ

Conditional Types(X extends Y ? A : B)で
unknown や any が絡んでハマってしまったので
その際に調べた内容をメモとして残しておきます。

調べたこと

X extends Y において X や Y にany, unknown が登場したときに
どのような判定になるかを調べてみました。
あとついでにnever もいれてみた

TypeScript のバージョンは3.9.7 で検証しました。
型推論の結果確認は VSCode 上でフォーカスをあてて確認しました。

コード

判定用のコードです。

type spu1 = unknown extends string ? "〇" : never;
type spu2 = unknown extends number ? "〇" : never;
type spu3 = unknown extends unknown ? "〇" : never;
type spu4 = unknown extends any ? "〇" : never;
type spu5 = unknown extends never ? "〇" : never;
type spu6 = unknown extends null ? "〇" : never;
type spu7 = unknown extends undefined ? "〇" : never;
type spu8 = unknown extends symbol ? "〇" : never;
type spu9 = unknown extends {} ? "〇" : never;

type sbu1 = string extends unknown ? "〇" : never;
type sbu2 = number extends unknown ? "〇" : never;
type sbu3 = unknown extends unknown ? "〇" : never;
type sbu4 = any extends unknown ? "〇" : never;
type sbu5 = never extends unknown ? "〇" : never;
type sbu6 = null extends unknown ? "〇" : never;
type sbu7 = undefined extends unknown ? "〇" : never;
type sbu8 = symbol extends unknown ? "〇" : never;
type sbu9 = {} extends unknown ? "〇" : never;

//---
type spa1 = any extends string ? "〇" : never;
type spa2 = any extends number ? "〇" : never;
type spa3 = any extends unknown ? "〇" : never;
type spa4 = any extends any ? "〇" : never;
type spa5 = any extends never ? "〇" : never;
type spa6 = any extends null ? "〇" : never;
type spa7 = any extends undefined ? "〇" : never;
type spa8 = any extends symbol ? "〇" : never;
type spa9 = any extends {} ? "〇" : never;

type sba1 = string extends any ? "〇" : never;
type sba2 = number extends any ? "〇" : never;
type sba3 = unknown extends any ? "〇" : never;
type sba4 = any extends any ? "〇" : never;
type sba5 = never extends any ? "〇" : never;
type sba6 = null extends any ? "〇" : never;
type sba7 = undefined extends any ? "〇" : never;
type sba8 = symbol extends any ? "〇" : never;
type sba9 = {} extends any ? "〇" : never;

//---
type spn1 = never extends string ? "〇" : never;
type spn2 = never extends number ? "〇" : never;
type spn3 = never extends unknown ? "〇" : never;
type spn4 = never extends any ? "〇" : never;
type spn5 = never extends never ? "〇" : never;
type spn6 = never extends null ? "〇" : never;
type spn7 = never extends undefined ? "〇" : never;
type spn8 = never extends symbol ? "〇" : never;
type spn9 = never extends {} ? "〇" : never;

type sbn1 = string extends never ? "〇" : never;
type sbn2 = number extends never ? "〇" : never;
type sbn3 = unknown extends never ? "〇" : never;
type sbn4 = any extends never ? "〇" : never;
type sbn5 = never extends never ? "〇" : never;
type sbn6 = null extends never ? "〇" : never;
type sbn7 = undefined extends never ? "〇" : never;
type sbn8 = symbol extends never ? "〇" : never;
type sbn9 = {} extends never ? "〇" : never;

結果

以下のような結果になりました。

unknown

type	unknown extends T	T extends unknown
string		〇
number		〇
unknown	〇	〇
any	〇	〇
never		〇
null		〇
undefined		〇
symbol		〇
{}		〇

any

type	any extends T	T extends any
string	〇	〇
number	〇	〇
unknown	〇	〇
any	〇	〇
never	〇	〇
null	〇	〇
undefined	〇	〇
symbol	〇	〇
{}	〇	〇

never

type	never extends T	T extends never
string	〇
number	〇
unknown	〇
any	〇	〇
never	〇
null	〇
undefined	〇
symbol	〇
{}	〇

上記のような結果になりました。

めでたしめでたし 😀

ジェネリックを使うとneverの部分で結果が変わる

上記の調査では型をハードコーディングしていますが、
最初はジェネリックを使って以下のようなコードで検証していました。

type IsSuperUnknown<T> = unknown extends T ? "〇" : never;
type IsSubUnknown<T> = T extends unknown ? "〇" : never;

type IsSuperAny<T> = any extends T ? "〇" : never;
type IsSubAny<T> = T extends any ? "〇" : never;

type IsSuperNever<T> = never extends T ? "〇" : never;
type IsSubNever<T> = T extends never ? "〇" : never;

//検証コード
type spu1 = IsSuperUnknown<string>;
type spu2 = IsSuperUnknown<number>;
//以下省略

ところがこのコードだと 以下のような現象が起きました。

//never extends unknown
type sbu5 = IsSubUnknown<never>; //never
type spn3 = IsSuperNever<unknown>; //〇

//never extends any
type sba5 = IsSubAny<never>; //never
type spn4 = IsSuperNever<any>; //〇

試しに変数に代入してみます

let vsbu5: sbu5 = "〇"; //コンパイルエラー
let vspn3: spn3 = "〇";

let vsba5: sba5 = "〇"; //コンパイルエラー
let vspn4: spn4 = "〇";

この挙動は何なんでしょう...
仕様なのかな？🤔

おわりに

可視化をすることで理解を深めることができました。
こういった検証も大事なんだなとあらためて実感しました😀

あとジェネリック使った時の結果は何なんでしょうか...