如何为TypeScript泛型约束实现`+`运算符，优化sumBy支持bigint

先给出一个简洁且类型安全的实现，解决你当前的冗余判断和空数组返回类型问题：

type Numeric = number | bigint;
type Zero<T extends Numeric> = T extends number ? 0 : 0n;

export function sumBy<T, U extends Numeric>(
  array: T[],
  mapperFn: (item: T) => U
): U {
  // 处理空数组，返回对应类型的初始值
  if (array.length === 0) {
    return (Zero<U> as unknown) as U;
  }

  return array.reduce((sum, currentItem) => {
    const currentValue = mapperFn(currentItem);
    
    // 类型守卫确保同类型相加，避免number与bigint混用
    if (typeof sum === "number" && typeof currentValue === "number") {
      return sum + currentValue as U;
    }
    if (typeof sum === "bigint" && typeof currentValue === "bigint") {
      return sum + currentValue as U;
    }

    // 理论上不会执行到这里，因为mapperFn返回类型为U，保证类型统一
    throw new Error("Invalid numeric type combination");
  }, mapperFn(array[0]) as U);
}

解答你的两个核心疑问 #

1. 为什么无法直接告知TypeScript这两种类型都实现了+运算符？

TypeScript的类型系统中不存在“可加法运算”的通用约束，原因有两点：

• number和bigint是语言内置的原始类型，它们的+支持是硬编码在语言逻辑中的，没有对应的接口或抽象类型可以复用；
• 这两种类型的加法是互斥的——number + bigint会直接触发类型错误，TS无法为它们定义一个共享的“可加”约束，必须显式区分处理。

2. 为什么不能用U is number or bigint这样的泛型签名？

U is number | bigint是类型谓词的语法，只能用于函数返回值，作用是在运行时缩小变量的类型范围，不能用来定义泛型约束。泛型约束必须使用U extends number | bigint（也就是你最初使用的写法）。

要让TS确保输入输出类型一致，关键是：

• 用数组第一个元素的映射值作为累加初始值，保证累加器类型与U完全匹配；
• 通过类型守卫在运行时验证累加器和当前值的类型，避免跨类型相加；
• 为空数组返回对应类型的初始值（0或0n），消除返回类型中的undefined。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Augustin Riedinger