TSの条件型の条件部に型パラメータが突っ込まれたときの挙動

TypeScriptの条件型は、このような見た目をした型です。

type IsString<T> = T extends string ? string : never;

この型は、型パラメータTがstring型に割り当て可能な型であればstring型を返し、そうでなければnever型を返します。では、Tの位置に与えられた型がまた型パラメータを含む場合はどうなるのでしょうか？

そもそものシチュエーションが想像しにくいと思うので、具体例を見ながら説明していきましょう。

type Conditional<T> = T extends Record<string, string> ? { _true: T } : { _false: T }

const f = <T,>(arg: T): Conditional<T> => arg as any
const wrapF = <T,>(arg: T) => f({ arg })

Conditional<T>の振る舞いについては解説の必要はないでしょう。ジェネリック関数fはT型の引数をConditional<T>に型付けして返す関数で、危険な操作をしていますが説明のために拵えたものなので問題はありません。さらに、ジェネリック関数wrapFは引数をオブジェクトにして返してfに適用しているだけの関数です。これも挙動の説明のためであった特に実用上の意味はありません。

さて、次にこのwrapFと同じ型を受け取る関数を定義します。

declare function receiveWrapF(fun: WrapF): void

関数の実装には興味がないのでdeclareで宣言しています。では、この関数にwrapFと同じ見た目のアロー関数を渡すとどうなるでしょうか？

receiveWrapF((arg) => f({ arg }))

実はこれはコンパイルエラーになります。なぜなら、wrapFの型が<T>(arg: T) => Conditional<{ arg: T }>なのに対し、(arg) => f({ arg })の戻り値の型は{ _false: { arg: T; }; }となっているからです。
これが意味するのは、(arg) => f({ arg })の型付けにおいては、{ arg: T }はRecord<string, string>に割り当てることができないと判断されているということです。他方、おそらくwrapFの場合はまだTが具体的に定まっていないのでT extends Record<string, string>という判断式も留保され、戻り値の型はConditional<{ arg: T }>のままとなっているのでしょう。

(arg) => f({ arg })の中でargの型がどのように扱われているかもう少し調べてみましょう。

receiveWrapF((arg) => {
    type Arg = typeof arg // つまり`T`
    type ExtendsUnknown = Arg extends unknown ? true : false
    type ExtendsUnknownRecord = { arg: Arg } extends Record<string, unknown> ? true : false
    return f({ arg })
})

argの型を使って2つの条件型を作りました。結果としては、ExtendsUnknownはT extends unknown ? true : falseとなり、ExtendsUnknownRecordはtrueとなりました。つまり、前者においては「まだ決まっていないから判断を保留するよー」という振る舞いをしているのに、後者は「もうTがなんなのかはわかっているのでtrue！」と判断してしまっています。興味深いです。
他にも、Arg[] extends unknown[] ? true : falseもtrueとなります。型構築子に食わせるとなぜか具体的な型として扱われてしまうのでしょうか？

また、wrapFの方も条件節が評価される場合もあります。例えば、Conditionalの条件節をT extends Record<string, unknown>にすると、wrapFの戻り値の型は{ _true: { arg: T } }となります。これは、Tがどんな型であろうと{ arg: T }はRecord<string, unknown>に割り当て可能なので、Tの決定を待たずして判断できるからでしょう。

挙動はつかめてきましたが、なぜこのような振る舞いをするのかは定かではありませんが、筆者もこれ以上は深追いしていないのでなんとも言えません。最後に回避方法だけを述べて終わりにしようと思います。

receiveWrapF(wrapF)

const wrapF2 = <T,>(arg: T) => f({ arg })
receiveWrapF(wrapF2)

wrapF自体はもちろん渡せますし、同じシグネチャの関数を変数に割り当ててから渡すこともできます。

ソースコードはTypeScript Playgroundで確認できます。お疲れ様でした。