C# の delegate / Action / Func を TypeScript の関数型に翻訳する（型推論の違いで詰まらない）

「来月から TypeScript のプロジェクト手伝ってもらうかも」

同期にそう言われて、家で軽く触ってみた時の話です。C# の Func<int, int> のノリで関数を変数に突っ込もうとしたら、いきなり手が止まった。

型、どう書くんや？？

どうも、ヒロポンです。

今回やるのは、C# の delegate / Action / Func を TypeScript の関数型に翻訳する話。Func と TypeScript の関数型は、ぱっと見ほぼ同じに見えます。ただ引数の型推論、戻り値 void の扱い、ジェネリック関数のあたりで挙動が違う。そこを対応表で押さえておくと、C# の感覚のまま TypeScript が書けます。

C# を10年触ってきた人ほど、「関数を型として扱う」感覚は体に入ってるはず。その資産、ほぼそのまま使えます。差分だけ埋めていきましょう。

俺の体験: C# の Func のノリで書いて詰まった

最初に踏んだのは、拍子抜けするくらい単純なやつでした。

C# ならこう書く。

Func<int, int> f = x => x * 2;

これを TypeScript で const f = x => x * 2; と写したら、エディタが x に赤線を引いてきた。「Parameter 'x' implicitly has an 'any' type」。

C# だと Func<int, int> という型が先にあるから、x は int だと推論される。ところが TypeScript で型注釈なしにいきなりアロー関数を書くと、x の型を推論する手がかりが無くて any に落ちる。

この「似てるけど手がかりの与え方が違う」を最初に整理しておくと、後がだいぶラクになります。

対応マップ: C# の delegate / Action / Func ↔ TypeScript の関数型

まず全体像から。よく使うやつを対応表にすると、こんな感じで写せます。

Func の最後の型引数が戻り値、残りが引数。TypeScript は素直に (引数: 型) => 戻り値 と書くだけ。ここまでは C# の知識がそのまま効くんで、いい感じにスタートを切れます。

問題は、この表の右側を実際に書き始めた時。「推論と void」の差がじわっと出てきます。順に見ていきましょう。

対応1: Func<T, U> ↔ (x: T) => U（型注釈の置き場所が違う）

Func<int, int> を変数に入れるなら、TypeScript では左辺に型を書きます。

// C# の Func<int, int> f = x => x * 2; に相当
const f: (x: number) => number = x => x * 2;

左辺に (x: number) => number を付けると、右辺のアロー関数の x は「文脈から」number だと推論される。これをcontextual typing（文脈的型付け）と言います。C# の delegate 型が推論の手がかりになるのと、役割は全く同じ。

引数側に直接型を書くやり方でもいい。

const f = (x: number): number => x * 2;   // これでもOK

どっちでも動きます。手がかりがどこか1箇所にあればいい、これが C# との一番の違い。C# は delegate 型が必須。TypeScript は「左辺の型」か「引数の型注釈」、どちらかがあれば推論が回ります。

対応2: Action ↔ (x: T) => void（void の扱いが C# より緩い）

Action<int> は「int を受け取って何も返さない」。TypeScript なら (x: number) => void です。

const log: (msg: string) => void = msg => console.log(msg);

ここまではいい。厄介なのは、TypeScript の void 戻り型が C# の Action より緩いという点。

() => void を要求してる場所に、値を返す関数を渡してもエラーにならない。戻り値がただ無視されるだけなんです。

const nums: number[] = [];
// push は number を返すが、forEach のコールバックは (x) => void を期待
// なのに通る（戻り値が捨てられる）
[1, 2, 3].forEach(x => nums.push(x));

C# の Action<int> に「int を返すメソッド」を代入したらコンパイルエラー。TypeScript はこれを通す。forEach に push を直接渡せるようにするための、意図的な緩さです。

便利な反面、「void のつもりが値を返してた」を見逃しやすい。ここは後のハマりポイントでもう一度触ります。

対応3: delegate 宣言 ↔ type 別名 / ジェネリック関数

C# で名前付きの delegate 型を宣言するやつ。TypeScript では type 別名に写します。

ジェネリックは、似て非なるやつ。C# のジェネリックメソッド T Identity<T>(T x) は、TypeScript ではこう書きます。

const identity = <T,>(x: T): T => x;

ここで引っかかるポイントが2つあります。

ひとつ。.tsx（React）ファイルだと <T> が JSX タグと区別できず構文エラーになる。回避策は <T,> とカンマを足すか、<T extends unknown> と書いて逃がす。.ts ファイルなら <T> だけでいけます。

もうひとつは、型引数を「どこで縛るか」。C# のジェネリックメソッドは呼び出しごとに T が決まる。TypeScript も同じことができるけど、type 別名で書く時は置き場所で意味が変わってきます。

// A: 呼び出しごとに T が決まる（C# のジェネリックメソッドに近い）
type Identity = <T>(x: T) => T;

// B: 型を使う側で T を決める
type IdentityOf<T> = (x: T) => T;

A は <T> が関数型の中にあるので、実際に呼ぶ瞬間に T が決まる。B は IdentityOf<string> のように、型を使う場所で T を固定する。C# の感覚に置き換えると、A が「ジェネリックメソッド」、B が「型引数を持つ delegate」に近い。ここは最初、頭がこんがらがるとこです。

ミニマム検証のハンズオン

手元で確かめるなら、tsc（TypeScript コンパイラ）で型チェックだけ回すのが早いです。

# 型チェックだけ（JS は出力しない）
npx tsc --noEmit --strict sample.ts

--strict を付けると、暗黙 any（対応1で出たやつ）がちゃんとエラーになる。逆に付けないと素通りするんで、C# の感覚で「型が緩い言語だな」と勘違いしがち。TypeScript は strict で書いてこそ C# に近い安心感が出ます！！ いい感じに縛って使いましょう。

ハマりポイント: C# の感覚とズレるところ

ハマり1: 型注釈なしのアロー関数は引数が any になる

冒頭で詰まったやつ。const f = x => x * 2; は x が推論できず、strict なら「implicitly has an 'any' type」でエラー。

C# は delegate 型が常に手前にあるから、こんな迷い方はしない。TypeScript は左辺の型か引数の型注釈、どちらかを必ず添える。関数をコールバックとして渡す時（arr.map(x => ...)）は、map 側が型を持ってるから注釈なしでも効きます。単独で変数に入れる時だけ気をつければいい。

ハマり2: void 戻り型は「値を返しても代入互換」

対応2の緩さ。これが地味に効いてきます。

type Handler = () => void;
const h: Handler = () => 42;   // エラーにならない（42 は捨てられる）