字符串的长度

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题目

计算字符串字面量的长度，行为类似 String#length。

type T0 = LengthOfString<"hello">      // 5
type T1 = LengthOfString<"">           // 0
type T2 = LengthOfString<"typescript"> // 10

解题

type LengthOfString<
  S extends string,
  T extends string[] = []
> = S extends `${infer F}${infer R}`
  ? LengthOfString<R, [...T, F]>
  : T['length']

核心思路：TypeScript 类型系统无法直接读取字符串字面量的 .length 数值——但元组的 .length 是精确的数字字面量类型。所以我们把字符串逐字符转成元组，再返回 T['length']。

逐步拆解

第一步 — 模板字面量 infer 分割

S extends `${infer F}${infer R}`

当 S = "hello" 时，TypeScript 推断 F = "h"，R = "ello"。每次调用剥掉第一个字符，剩余部分继续递归。当 S = "" 时，模式匹配失败，走到 base case。

第二步 — 累积到元组

LengthOfString<R, [...T, F]>

每个字符都追加到累积器 T 中。处理 "hello" 的过程：

• 第 0 步：T = []，S = "hello"
• 第 1 步：T = ["h"]，S = "ello"
• 第 2 步：T = ["h","e"]，S = "llo"
• 第 3 步：T = ["h","e","l"]，S = "lo"
• 第 4 步：T = ["h","e","l","l"]，S = "o"
• 第 5 步：T = ["h","e","l","l","o"]，S = ""

第三步 — 读取长度

当 S = "" 时，条件分支走 base case，返回 T['length']。元组长度是数字字面量类型，所以 ["h","e","l","l","o"]['length'] 求值为 5。

深度解析

为什么不能直接用 S['length']？

JavaScript 中 "hello".length === 5，但在 TypeScript 类型系统里：

type L = "hello"['length'] // string（不是 5！）

TypeScript 知道字符串有 .length 属性，但类型是 number，而不是具体的数字字面量。类型系统本身不追踪字符串的字符数量。

元组则不同，它的长度是精确的数字字面量：

type L = ["h","e","l","l","o"]['length'] // 5 ✅

因为元组类型在结构上是精确的——TypeScript 知道 ["h","e","l","l","o"] 恰好有 5 个元素。

累积器模式

T extends string[] = [] 是递归类型工具中经典的累积器（accumulator）模式。不是在递归回溯时构建结果，而是把状态向前传递：

// ❌ 无累积器 — 无法在类型层面做算术加法
type Bad<S extends string> = S extends `${infer F}${infer R}`
  ? 1 + Bad<R>  // TypeScript 不支持这样的类型算术
  : 0

// ✅ 有累积器 — 长度自然从元组中读取
type Good<S extends string, T extends string[] = []> = 
  S extends `${infer F}${infer R}`
    ? Good<R, [...T, F]>
    : T['length']

这个模式避免了对类型做算术，让元组本身充当计数器。

递归深度限制

TypeScript 的递归深度上限约为 ~1000 层。由于每个字符消耗一层递归，这个方案对长度 ≤ ~1000 的字符串字面量完全够用，实际场景几乎不会遇到限制。

infer F 为什么只匹配一个字符？

`${infer F}${infer R}` 中，F 为什么是单个字符而不是多个？

TypeScript 对模板字面量中的 infer 采用贪心+回溯策略：前面的 infer 尽量少匹配，后面的 infer 接收剩余部分。对于无分隔符的两段 infer，结果固定为 F = 第一个字符，R = 剩余字符串，这是有保证的行为。

关键收获

• 字符串字面量没有数字级别的长度类型，但元组有 T['length']
• 累积器模式：通过递归传递不断增长的元组，在 base case 读取其长度
• `${infer F}${infer R}` 可靠地剥离字符串字面量的第一个字符
• 这个技巧可以推广：凡是需要”计数”字符串字符的场景，先转成元组再处理