如何在TypeScript中声明元素值匹配的约束元组？

我想要创建一种配对类型，仅允许从给定的字符串联合类型中分配值完全匹配的元素。

已实现的基础功能 #

• 从const断言数组生成字符串联合类型：

const allFoos = ['foo', 'bar', 'baz'] as const;

// 生成字符串联合类型 ('foo' | 'bar' | 'baz')
type Foo = typeof allFoos[number];

• 创建允许联合类型任意两个元素的元组：

// 允许任意两个Foo类型元素的元组
type Pair = readonly [Foo, Foo];

const good: Pair = ['foo', 'bar']; // 正常赋值
const bad: Pair = ['foo', 'zzz']; // 编译错误（符合预期）

需求：仅允许元素值相同的元组 #

我需要的是仅允许两个元素值完全一致的元组类型。手动枚举所有可能的变体虽然可行：

type HandWrittenMatchedPair = 
  | readonly ['foo', 'foo']
  | readonly ['bar', 'bar']
  | readonly ['baz', 'baz'];

const good: HandWrittenMatchedPair = ['foo', 'foo']; // 正常赋值
const bad: HandWrittenMatchedPair = ['foo', 'baz']; // 编译错误（符合预期）

但当联合类型元素增多，或是需要定义N元素的同值元组时，手写所有变体完全不现实。因此我希望能自动生成这类类型：

// 如何实现这个自动生成的MatchedPair？
type MatchedPair = [???]; 

// 预期效果
const good: MatchedPair = ['foo', 'foo']; // 正常赋值
const bad: MatchedPair = ['foo', 'bar']; // 触发编译错误

解决方案：可行，利用泛型自动生成 #

可以通过泛型遍历联合类型的每个成员，为每个成员生成对应同值元组，最终自动组合成联合类型：

type MatchedPair<T extends string = Foo> = {
  [K in T]: readonly [K, K]
}[T];

// 测试效果
const good1: MatchedPair = ['foo', 'foo']; // 正常赋值
const good2: MatchedPair = ['bar', 'bar']; // 正常赋值
const bad1: MatchedPair = ['foo', 'bar']; // 编译错误（符合预期）
const bad2: MatchedPair = ['baz', 'foo']; // 编译错误（符合预期）

如果需要支持任意N长度的同值元组，可以进一步扩展泛型：

type SameValueTuple<T, N extends number, R extends T[] = []> = 
  R['length'] extends N ? readonly [...R] : SameValueTuple<T, N, [...R, T]>;

// 生成3个元素的同值元组
type MatchedTriple = { [K in Foo]: SameValueTuple<K, 3> }[Foo];

const tripleGood: MatchedTriple = ['foo', 'foo', 'foo']; // 正常赋值
const tripleBad: MatchedTriple = ['foo', 'foo', 'bar']; // 编译错误（符合预期）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jai_