UnionToIntersection — 유니온을 인터섹션으로 변환하기

지난 글에서 타입 레벨 프로그래밍의 기초를 익혔다. 이번에는 그 세계에서 유독 “마법처럼” 보이는 타입 하나를 정면으로 분해한다. 바로 UnionToIntersection<U> — 유니온 A | B | C를 인터섹션 A & B & C로 변환하는 타입이다. 동작 원리를 이해하면 분배 조건부 타입과 함수의 반공변성이라는 깊은 개념이 한꺼번에 손에 잡힌다.

목표와 완성된 타입

먼저 우리가 만들 타입과 결과부터 보자.

type UnionToIntersection<U> =
  (U extends any ? (x: U) => void : never) extends
    (x: infer I) => void
    ? I
    : never;

type R = UnionToIntersection<{ a: number } | { b: string }>;
// { a: number } & { b: string }

세 줄이지만 그 안에 두 단계가 숨어 있다. (1) 유니온을 함수 타입의 유니온으로 바꾸고, (2) 그 함수 유니온에서 매개변수 타입을 infer로 뽑으면 인터섹션이 나온다. 하나씩 보자.

1단계: 분배로 함수 유니온 만들기

조건부 타입은 검사 대상이 벗겨진 타입 매개변수(naked type parameter)이고 입력이 유니온일 때, 각 멤버에 분배(distribute)된다. U extends any ? ... : ...는 항상 참인 조건이지만, 분배를 트리거하는 용도로 쓰인다.

// U = A | B 일 때
U extends any ? (x: U) => void : never
// => ((x: A) => void) | ((x: B) => void)

즉 유니온의 각 멤버 A, B가 각각 (x: A) => void, (x: B) => void라는 함수 타입으로 바뀌고, 결과는 이 두 함수 타입의 유니온이 된다. 단순히 멤버를 함수로 감쌌을 뿐이다.

2단계: 반공변 위치에서 infer 하기

핵심은 두 번째 단계다. 함수의 매개변수 위치는 반공변(contravariant)이다. 여러 함수 타입의 유니온에서 매개변수 타입을 하나로 infer하면, TypeScript는 모든 호출에 안전한 타입 — 즉 인터섹션을 추론한다.

((x: A) => void) | ((x: B) => void)
  extends (x: infer I) => void ? I : never
// I = A & B

왜 인터섹션일까? 이 유니온 함수에 넘길 인자는 A로 호출될 수도, B로 호출될 수도 있어야 한다. 두 경우 모두를 만족하는 유일한 타입은 A이면서 동시에 B인 값, 곧 A & B다. 반공변성이 합집합을 교집합으로 “뒤집는” 것이다.

활용 1: 유니온 객체 병합

여러 객체 타입의 유니온을 하나의 합쳐진 타입으로 만들 때 유용하다. 플러그인 설정처럼 조각조각 정의된 타입을 모을 때 자주 쓴다.

type Plugins =
  | { logger: () => void }
  | { cache: Map<string, unknown> }
  | { db: { query: (s: string) => void } };

type App = UnionToIntersection<Plugins>;
// { logger: ...; cache: ...; db: ... } — 모든 기능을 가진 단일 타입

App은 세 객체의 모든 속성을 가진 타입이 된다. 유니온이었다면 어느 한 속성에도 안전하게 접근할 수 없었을 것이다.

활용 2: 유니온의 마지막 멤버 뽑기

UnionToIntersection은 유니온 순서를 다루는 다른 고급 타입의 부품으로도 쓰인다. 함수 유니온의 반공변 추론은 마지막 오버로드를 우선하므로, 이를 이용해 “유니온의 마지막 멤버”를 뽑을 수 있다.

type LastInUnion<U> =
  UnionToIntersection<U extends any ? (x: U) => void : never> extends
    (x: infer Last) => void
    ? Last
    : never;

type L = LastInUnion<1 | 2 | 3>; // 3

이는 유니온을 튜플로 변환하는 UnionToTuple 같은 더 큰 타입의 토대가 된다. 깊이 들어가면 끝이 없지만, 출발점은 언제나 “반공변 위치의 infer는 인터섹션을 만든다”는 한 문장이다.

정리하면 UnionToIntersection은 ① 분배로 유니온을 함수 유니온으로 바꾸고 ② 반공변 매개변수에서 infer해 인터섹션을 끌어내는, 두 단계의 조합이다. 이 패턴은 type-challenges의 medium~hard 문제 곳곳에 재등장한다. 다음 글에서는 좀 더 실용적인 타입 트릭 — 리터럴 유니온의 자동완성을 살리는 string & {} 패턴을 본다.

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지난 글: type-challenges 입문 — 타입 레벨 프로그래밍 연습

다음 글: 리터럴 유니온 자동완성 — string & {} 패턴

읽어주셔서 감사합니다. 😊