为何TypeScript中看似相同的元组类型不相等？

问题背景 #

在TypeScript中操作元组时，可选元素会被自动追加undefined类型（例如[a: 1, b?: 2]会被隐式转为[a: 1, b?: 2 | undefined]），可读性较差。为此编写了UnNullify类型，用于移除元组元素中冗余的null和undefined：

// 依赖Playground中的Cast类型，确保输入为ReadonlyArray
type UnNullify<Data extends ReadonlyArray<any>> = Cast<{
  [K in keyof Data]: Exclude<Data[K], null | undefined>
}, ReadonlyArray<any>>

该类型的计算结果在类型提示中显示为[a: 1, b?: 2]，但与手写的同结构元组无法通过Equals类型相等性测试：

type T = UnNullify<[a: 1, b?: 2 | undefined]> // 类型提示显示为 [a: 1, b?: 2]
type Test1 = Equals<T, [a: 1, b?: 2]> // 返回false
type Test2 = Equals<[a: 1, b?: 2], [a: 1, b?: 2]> // 返回true（符合预期）

原因分析 #

这是TypeScript的已知问题（对应Bug报告#50753）：当通过映射数组索引的方式处理元组时，TypeScript无法保留元组可选元素的原始语义标记。

• 手写的[a: 1, b?: 2]中，b是显式标记的可选元素，TypeScript内部会将其记录为元组的可选位置。
• 而UnNullify通过映射生成的元组，b元素是通过Exclude移除undefined后，由TypeScript自动推断为“可选”，但内部实际标记为「包含undefined的必填元素」，只是在类型提示中简化显示为可选形式。
  Equals类型会严格对比类型的内部标记，而非仅表面的结构等价，因此返回false。

解决方法 #

需要绕过映射数组索引的方式，直接针对元组的元素和可选修饰符进行构造，保留原始的可选元素标记。修改后的UnNullify类型可以利用元组的递归推断实现：

// 依赖Cast类型确保输入为元组
type UnNullify<T extends ReadonlyArray<any>> = Cast<
  T extends readonly [infer First, ...infer Rest]
    ? First extends undefined | null
      ? never // 处理全为null/undefined的元素（按需调整）
      : [Exclude<First, null | undefined>, ...UnNullify<Rest>]
    : T extends readonly [infer First?, ...infer Rest]
      ? [Exclude<First, null | undefined>?, ...UnNullify<Rest>]
      : [],
  ReadonlyArray<any>
>

测试验证：

type T = UnNullify<[a: 1, b?: 2 | undefined]> // [a: 1, b?: 2]
type Test1 = Equals<T, [a: 1, b?: 2]> // 返回true（符合预期）

这种方式通过递归拆解元组，分别处理必填和可选的元素位置，直接构造带有正确可选标记的元组，从而通过Equals的严格相等测试。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者zedryas