TypeScript 中的类型安全谓词函数

我的目标是编写谓词函数（isNull and isUndefined例如）在 TypeScript 中满足以下条件：

1. 可以独立使用：array.filter(isNull)
2. 可以逻辑组合：array.filter(and(not(isNull), not(isUndefined)))
3. 使用类型保护，因此 TypeScript 知道例如的返回类型array.filter(isNull)将null[]
4. 组合谓词可以提取到新的谓词函数中，而不会破坏类型推断：const isNotNull = not(isNull)

前两个条件很容易满足：

type Predicate = (i: any) => boolean;

const and = (p1: Predicate, p2: Predicate) =>
    (i: any) => p1(i) && p2(i);

const or = (p1: Predicate, p2: Predicate) =>
    (i: any) => p1(i) || p2(i);

const not = (p: Predicate) =>
    (i: any) => !p(i);

const isNull = (i: any) =>
    i === null;

const isUndefined = (i: any) =>
    i === undefined;

const items = [ "foo", null, 123, undefined, true ];
const filtered = items.filter(and(not(isNull), not(isUndefined)));
console.log(filtered);

但因为这里没有使用类型保护，TypeScript 假设变量filtered具有相同的类型items这是(string,number,boolean,null,undefined)[]虽然现在实际上应该是(string,number,boolean)[].

所以我添加了一些打字稿魔法：

type Diff<T, U> = T extends U ? never : T;

type Predicate<I, O extends I> = (i: I) => i is O;

const and = <I, O1 extends I, O2 extends I>(p1: Predicate<I, O1>, p2: Predicate<I, O2>) =>
    (i: I): i is (O1 & O2) => p1(i) && p2(i);

const or = <I, O1 extends I, O2 extends I>(p1: Predicate<I, O1>, p2: Predicate<I, O2>) =>
    (i: I): i is (O1 | O2) => p1(i) || p2(i);

const not = <I, O extends I>(p: Predicate<I, O>) =>
    (i: I): i is (Diff<I, O>) => !p(i);

const isNull = <I>(i: I | null): i is null =>
    i === null;

const isUndefined = <I>(i: I | undefined): i is undefined =>
    i === undefined;

现在看来有效了filtered被正确地简化为类型(string,number,boolean)[].

但是因为not(isNull)可能会经常使用我想将其提取到一个新的谓词函数中：

const isNotNull = not(isNull);

虽然这在运行时完美工作，但不幸的是它无法编译（启用严格模式的 TypeScript 3.3.3）：

Argument of type '<I>(i: I | null) => i is null' is not assignable to parameter of type 'Predicate<{}, {}>'.
  Type predicate 'i is null' is not assignable to 'i is {}'.
    Type 'null' is not assignable to type '{}'.ts(2345)

所以我想在使用谓词作为数组的参数时filter方法 TypeScript 可以推断出类型I从数组中提取谓词，但是当将谓词提取到单独的函数中时，这不再有效，TypeScript 会回退到基本对象类型{}这打破了一切。

有没有办法来解决这个问题？说服 TypeScript 坚持使用泛型类型的一些技巧I而不是将其解决为{}当定义isNotNull功能？或者这是 TypeScript 的限制，目前无法完成？

刚刚在这里找到了我自己两年前的问题，并使用最新的 TypeScript 版本（4.3.5）再次尝试，问题不再存在。以下代码可以正常编译并且类型可以正确推断：

type Diff<T, U> = T extends U ? never : T;

type Predicate<I, O extends I> = (i: I) => i is O;

const and = <I, O1 extends I, O2 extends I>(p1: Predicate<I, O1>, p2: Predicate<I, O2>) =>
    (i: I): i is (O1 & O2) => p1(i) && p2(i);

const or = <I, O1 extends I, O2 extends I>(p1: Predicate<I, O1>, p2: Predicate<I, O2>) =>
    (i: I): i is (O1 | O2) => p1(i) || p2(i);

const not = <I, O extends I>(p: Predicate<I, O>) =>
    (i: I): i is (Diff<I, O>) => !p(i);

const isNull = <I>(i: I | null): i is null =>
    i === null;

const isUndefined = <I>(i: I | undefined): i is undefined =>
    i === undefined;

const isNotNull = not(isNull);
const isNotUndefined = not(isUndefined);

const items = [ "foo", null, 123, undefined, true ];
const filtered = items.filter(and(isNotNull, isNotUndefined));
console.log(filtered);