[TypeScript] 집합으로 이해하는 타입과 타입 계층도

타입은 집합이다

타입스크립트의 타입은 집합으로 이해할 수 있다. 예를 들어 타입스크립트의 number 타입은 1, -20, 0.123, Infinity 등 여러 개의 숫자 타입의 값을 묶은 집합이라고 생각할 수 있다.

마찬가지로 딱 하나의 값만 포함하는 Number Literal 타입도 집합으로 이해해보면 쉽게 설명가능하다. 예를 들어 20이라는 Number Literal 타입이 있다면 그것은 20만을 원소로 갖는 집합인 것이다.

그렇다면 Number 타입과 Number Literal 타입 사이의 관계는 어떻게 표현할 수 있을까? 이 또한 집합의 포함 관계로 설명이 가능하다. Number 타입은 Number Literal 타입을 포함하는 집합이고, Number Literal 타입은 Number 타입의 부분 집합으로 설명할 수 있다. 이 때, 다른 타입을 포함하고 있는 타입을 슈퍼 타입(부모 타입)이라고 부르고, 다른 타입에 포함되는 타입을 서브 타입(자식 타입)이라고 부른다.

 

여기까지 이해하고 타입 계층도를 살펴보자.

이제 해당 계층도에서 하나의 타입을 집합으로 볼 수 있고, 각 타입의 위에 있는 것이 슈퍼 타입(부모 타입)이고, 아래에 있는 것이 서브 타입(자식 타입)임을 알 수 있다.

타입 호환성

슈퍼 타입과 서브 타입을 이해하면 타입 호환성을 이해할 수 있다. 타입 호환성이란 어떠한 타입을 다른 타입으로 취급해도 괜찮은지 판단하는 것이다.

앞서 살펴본 Number 타입과 Number Literal 타입을 바탕으로 살펴보자. Number 타입의 변수에 Number Literal 타입의 값을 할당하는 것은 가능하다. 즉, Number Literal 타입을 Number 타입으로 취급해도 괜찮다. 하지만 반대로 Number Literal 타입의 변수에 Number 타입의 값을 할당하는 것은 불가능하다. 즉, Number 타입을 Number Literal 타입으로 취급할 수는 없다.

이처럼 서브 타입의 값을 슈퍼 타입의 값으로 취급하는 것을 업 캐스팅이라고 하고, 슈퍼 타입의 값을 서브 타입의 값으로 취급하는 것을 다운 캐스팅이라고 한다. 타입스크립트에서는 업 캐스팅은 가능하지만, 대부분의 경우 다운 캐스팅은 불가능하다.

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타입 계층도와 함께 기본타입 살펴보기

unknown 타입

타입계층도에서 unknown 타입은 가장 최상단에 위치하고 있다. 즉 unknown 타입은 모든 타입의 슈퍼 타입이며, 이는 곧 unknown 타입이 전체집합임을 의미한다.

let a: unknown = 1;
let b: unknown = "hello";
let c: unknown = true;
let d: unknown = null;
let e: unknown = undefined;

unknown 타입은 모든 타입의 슈퍼 타입이므로 어떤 타입의 값이든지 unknown 타입의 값으로 취급할 수 있다. 즉 모든 타입은 unknown 타입으로 업 캐스팅이 가능하다.

let unknownVar: unknown;

let num: number = unknownVar; // ❌
let str: string = unknownVar; // ❌
let bool: boolean = unknownVar; // ❌

반대로 unknown 타입의 값은 어떤 타입의 값으로도 취급될 수 없다. 즉 unknown 타입은 어떤 타입으로도 다운캐스팅이 불가능하다.

never 타입

타입계층도에서 never 타입은 가장 최하단에 위치하고 있다. 즉 never 타입은 모든 타입의 서브 타입이며, 이는 곧 never 타입이 공집합임을 의미한다.

function neverFunc(): never {
    while (true) {}
  }
  
let num: number = neverFunc();
let str: string = neverFunc();
let bool: boolean = neverFunc();

never 타입은 모든 타입의 서브 타입이므로 어떤 타입의 변수에도 never 타입의 값을 저장할 수 있다. 즉, never 타입은 어떤 타입으로든 업캐스팅이 가능하다.

let never1: never = 10; // ❌
let never2: never = "string"; // ❌
let never3: never = true; // ❌

반대로 never 타입의 변수에는 어떤 타입의 값도 저장할 수 없다. 즉, 어떤 타입도 never 타입으로 다운캐스팅이 불가능하다.

void 타입

void 타입은 타입 계층도의 중간 쯤에 위치하여 아무것도 반환하지 않는 함수의 반환값 타입으로 주로 사용된다.

타입 계층도를 살펴보면 void 타입은 undefined 타입의 슈퍼 타입임을 알 수 있다. 따라서 undefined 타입의 값은 void 타입으로 간주할 수 있고(업캐스팅 가능), void 타입의 반환값을 가지는 함수에서 undefined를 반환할 수 있다.

function voidFunc(): void {
  console.log("hi");
  return undefined; // 가능
}

또한 void 타입의 서브 타입은 undefined 타입과 never 타입밖에 존재하지 않는다. 따라서 void 타입의 변수에는 undefined 타입과 never 타입 이외의 다른 타입의 값을 할당할 수 없다.

let voidVar: void;
voidVar = undefined;

let neverVar: never;
voidVar = neverVar;

any 타입

any 타입은 타입 계층도를 무시하는 치트키 타입으로 모든 타입의 슈퍼 타입이 될 수 있고, never를 제외한 모든 타입의 서브 타입이 될 수 있다.

any 타입은 모든 타입의 슈퍼 타입이 될 수 있다고 했으므로, unknown의 슈퍼 타입이 되는 것 또한 가능하다. 즉, unknown 타입의 값을 any 타입 변수에 할당하는 것이 가능하다. 따라서 any 타입에 한해 unknown 타입을 다운캐스팅 할 수 있다.

let unknownVar: unknown;
let anyVar: any;
let undefinedVar: undefined;

anyVar = unknownVar; // 다운캐스팅

 

any 타입은 자신이 다른 타입으로 다운캐스팅되는 것도 가능하다. 하지만 예외적으로 never 타입에 any 타입을 다운캐스팅하는 것은 불가능하다.

let anyVar: any;
let undefinedVar: undefined;
let neverVar: never;

undefinedVar = anyVar; // 다운캐스팅
neverVar = anyVar; // ❌ 불가능

 

 

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참고

본 포스트는 이정환님의 '한 입 크기로 잘라먹는 타입스크립트(TypeScript)' 강의를 수강하며 작성하였습니다.

한 입 크기로 잘라먹는 타입스크립트(TypeScript) 강의 | 이정환 Winterlood - 인프런