TypeScript の関数は関数ではない

はじめに

天久保 Advent Calendar 2023 の 9 日目の記事として乱入しました。

TypeScript の関数は関数か

答えは否．なぜかって？　次のコードを見てほしい．

const g = (x: NonNullable<unknown>) => x
const h = () => null

const f = () => h() && g(h())

ただし，NonNullable は null と undefined を除外する組み込みの型演算子である (NonNullable<T> = T & {})．これは短絡評価と呼ばれる技法のごく一般的な例であり，特段何も変なところはない．

しかしだ，ここで TypeScript Compiler (TSC) は g(h()) の部分で「 g の引数に null は取れない」と言い出すのである．

Argument of type 'null' is not assignable to parameter of type '{}'.(2345)

「いや，第一項で h() の値が null | undefined の場合を除外してるんだって！」と我は思った。なぜこのようなことが起こるのか。Wikipedia には TypeScript が関数型言語だと書いてあった¹のに！

答えは簡単だ。JavaScript の関数は非参照透過的だからである。

エセ関西人による非難の嵐

ここで義務教育を経たエセ関西人から非難の嵐が発生した。それは次のようなものである。

エセ関西人「それは関数やない！！！　小学校のとき，関数とは $$x = y \implies f(x) = f(y)$$ を満たす二項関係であることを習ったはずだろ！！！」

そうなのである。関数であれば，第一項と第二項の h() の返り値が異なってはならないのである。しかし、JavaScript の関数は関数ではない。関数定義で function キーワードを用いることができるからといって、それは数学的な関数とは異なり、呼び出しごとに返り値は変わりうるのである。むしろ、手続き (procedure) のようなものなのだ。現在の TSC 5系 は関数の純粋透過性を判別できず、それが関数か手続きかを理解しない²。したがって、我々は値を代入 (assignment) してから

const g = (x: NonNullable<unknown>) => x
const h = () => null

- const f = () => h() && g(h())

+ const y = h()
+ const f = () => y && g(y)

と書かなければならない。これが JavaScript／TypeScript が純粋関数型言語ではないと言われる所以である。

1. Wikipedia contributors. (2023, December 15). TypeScript. In Wikipedia, The Free Encyclopedia. Retrieved 20:47, December 19, 2023, from https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=TypeScript&oldid=1189970233 ↩

2. 型変数 H を type H = ReturnType<typeof h> とすると，type H = null である． ↩