TypeScriptで呼び出し元を取得する方法10選 – JPSM

TypeScriptで呼び出し元を取得する方法10選

TypeScriptのコード例と説明を背景にしたイメージTypeScript

 

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はじめに

近年、TypeScriptの人気が急速に高まり、多くの開発者がTypeScriptを用いて日々コーディングをしています。

TypeScriptを学ぶ過程で、「関数がどこから呼び出されたのか」という情報がほしいと思ったことはありませんか?

この情報はデバッグの際や、複雑なアプリケーションの動作を理解する上で非常に有効です。

この記事では、TypeScriptで関数やメソッドの呼び出し元を取得する方法を、初心者にも分かりやすく10のサンプルコードを交えて詳しく解説していきます。

実際のコーディングにおいても役立つテクニックや注意点も紹介しているので、ぜひ最後までご覧ください。

●TypeScriptとは

TypeScriptは、Microsoftが開発したJavaScriptのスーパーセットであり、静的型付けやクラスベースのオブジェクト指向プログラミングなど、JavaScriptにはない強力な機能を持っています。

○TypeScriptの基本

TypeScriptはJavaScriptの上位互換であり、JavaScriptのコードはそのままTypeScriptとしても動作します。

しかし、TypeScriptの最大の特徴は「静的型付け」です。

これにより、開発段階での型のミスを早期に検出することができ、大規模なアプリケーション開発にも適しています。

○TypeScriptの特徴

  1. 静的型付け:変数や関数のパラメータ、戻り値に型を指定することで、コンパイル時に型のエラーを検出することができます。
  2. 強力なエディタサポート:Visual Studio CodeなどのエディタはTypeScriptに対する強力なサポートを持っており、リファクタリングやコードの自動補完が行いやすくなります。
  3. ES6/ES7の機能サポート:アロー関数やasync/awaitなどのモダンなJavaScriptの機能をサポートしています。

●呼び出し元を取得する方法とは

呼び出し元の情報は、特にデバッグ時に非常に役立ちます。

例えば、予期しない動作をする関数があった場合、その関数がどこから呼び出されているのかを知ることで、エラーの原因を突き止めやすくなります。

○なぜ呼び出し元を知ることが重要なのか

呼び出し元の情報を取得することにより、次のメリットがあります。

  1. デバッグが容易になる。
  2. エラーの原因を特定しやすくなる。
  3. システム全体のフローを把握しやすくなる。

○呼び出し元を取得する基本的なアプローチ

JavaScript及びTypeScriptでは、Errorオブジェクトを用いてスタックトレースを取得することができます。

このスタックトレースから呼び出し元の情報を解析することで、呼び出し元を特定することが可能です。

●サンプルコードと詳細な使い方

○サンプルコード1:エラーをスローして呼び出し元をチェック

このコードではErrorを使ってエラーをスローし、それをキャッチしてエラーメッセージをログに出力する方法を表しています。

この例ではエラーをスローする関数内で呼び出し元の情報を取得し、コンソールに表示しています。

function checkCaller() {
    try {
        throw new Error('Check caller');
    } catch (e) {
        console.log(e.stack);
    }
}

function callerFunction() {
    checkCaller();
}

callerFunction();

上記のコードを実行すると、コンソールにはcallerFunctionからcheckCallerが呼び出されたことがスタックトレースとして表示されます。

○サンプルコード2:Errorオブジェクトを使用した呼び出し元の取得

TypeScriptを使ってコードを書く際、デバッグやエラーのトレースが必要になることはよくあります。

特に、関数やクラスがどこから呼び出されたかを知ることは、問題の原因を特定するのに非常に役立ちます。

このコードでは、Errorオブジェクトを使って関数の呼び出し元を取得しています。

この例では、関数内でErrorオブジェクトを生成して、そのスタックトレースから呼び出し元の情報を抜き取っています。

function 呼び出し元を取得(): string | undefined {
    // Errorオブジェクトを生成
    const error = new Error();

    // スタックトレースから呼び出し元の情報を取得
    const stack = error.stack?.split("\n");

    // スタックトレースの3行目に呼び出し元の情報が含まれているので、それを返す
    return stack ? stack[2] : undefined;
}

function テスト関数() {
    console.log(呼び出し元を取得());
}

テスト関数();

このコードを実行すると、テスト関数から呼び出し元を取得関数が呼び出されているため、コンソールにテスト関数の情報が表示されます。

○サンプルコード3:関数の呼び出し元を自動的にログする方法

このコードでは、関数の呼び出し元を自動的にログする機能を持つデコレータをTypeScriptで実装する方法を表しています。

この例では、デコレータを利用して関数の呼び出し時に呼び出し元の情報をコンソールに出力します。

function logCaller(): MethodDecorator {
    return function (target, propertyKey, descriptor) {
        const originalMethod = descriptor.value;

        descriptor.value = function (...args: any[]) {
            const error = new Error();
            console.log(`関数 ${propertyKey} が以下のスタックトレースで呼び出されました:`, error.stack);
            return originalMethod.apply(this, args);
        }

        return descriptor;
    }
}

class TestClass {
    @logCaller()
    sampleFunction() {
        console.log("sampleFunctionが実行されました");
    }
}

const test = new TestClass();
test.sampleFunction();

この例のデコレータlogCallerは、関数が呼び出されるたびに、その関数の名前と共に呼び出し元のスタックトレースをログに出力します。

TestClassのsampleFunctionを呼び出すと、その呼び出し元の情報がコンソールに表示されます。

実際に上記のコードを実行すると、”sampleFunctionが実行されました”というメッセージとともに、sampleFunctionの呼び出し元のスタックトレース情報がコンソールに表示されるでしょう。

これにより、どこからその関数が呼び出されたのかを瞬時に確認することができます。

このデコレータを大量に使用すると、アプリケーションのパフォーマンスに影響する可能性があります。

開発環境でのデバッグ目的で使用することをおすすめします。

また、このデコレータをカスタマイズして、呼び出し元の情報をファイルや外部のログサービスに送信することも考えられます。

function logCallerToExternalService(serviceUrl: string): MethodDecorator {
    return function (target, propertyKey, descriptor) {
        const originalMethod = descriptor.value;

        descriptor.value = function (...args: any[]) {
            const error = new Error();
            // 外部サービスにログを送信する処理をここに実装
            console.log(`関数 ${propertyKey} のログが ${serviceUrl} に送信されました`);
            return originalMethod.apply(this, args);
        }

        return descriptor;
    }
}

上記のカスタマイズ例では、外部のログサービスに呼び出し元の情報を送信するデコレータを実装しています。

実際の送信処理は省略されていますが、必要に応じて適切な処理を実装することで、ログ情報をリモートで集約・分析することが可能となります。

○サンプルコード4:デコレータを使用して呼び出し元を取得

このコードでは、TypeScriptのデコレータを使用して呼び出し元を取得しています。

デコレータは、クラスやメソッド、プロパティにメタデータを追加したり、その振る舞いを変更するための機能です。

この例では、デコレータを使用して関数が呼び出された際に、その呼び出し元をログに出力する機能を追加しています。

function LogCaller() {
    return (target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) => {
        const originalMethod = descriptor.value;
        descriptor.value = function (...args: any[]) {
            const error = new Error();
            console.log(`Called from: ${error.stack?.split('\n')[2].trim()}`);
            return originalMethod.apply(this, args);
        };
    };
}

class Example {
    @LogCaller()
    someMethod() {
        console.log("Method executed");
    }
}

const obj = new Example();
obj.someMethod();

この例のコードを実行すると、someMethodが呼び出された際に、その呼び出し元の情報がコンソールに出力されます。

具体的には、Errorオブジェクトのスタックトレースから、呼び出し元の情報を取得し、それをログに出力する部分がデコレータによって追加されています。

このようにデコレータを使うことで、呼び出し元の情報を取得する機能を、既存のクラスや関数に影響を与えずに追加することができます。

このコードを実行すると、コンソールには次のような出力が表示されます。

Called from: at Object. (/path/to/your/file.ts:22:5)
Method executed

この出力から、someMethod/path/to/your/file.tsの22行目で呼び出されたことがわかります。

○サンプルコード5:スタックトレースを解析して呼び出し元を特定

TypeScriptでの開発を進める中で、特定の関数がどこから呼び出されたかを知りたくなることは少なくありません。

ここでは、スタックトレースを解析して関数の呼び出し元を特定する方法を詳細に解説します。

このコードでは、Errorオブジェクトを利用してスタックトレースを取得し、その情報から呼び出し元を特定しています。

この例では、特定の関数がどこから呼び出されたかを文字列として取得しています。

function getCaller(): string | undefined {
    try {
        throw new Error();
    } catch (e) {
        const stack = e.stack.split("\n");
        // 通常、0番目はError自体、1番目がこの関数なので、2番目が呼び出し元となります。
        return stack[2] ? stack[2].trim() : undefined;
    }
}

function exampleFunction() {
    console.log(getCaller());
}

exampleFunction();

上記のコードを実行すると、exampleFunctionの呼び出し元がコンソールに出力されます。

この場合、exampleFunctionの直接の呼び出し元はグローバルスコープ(または、実行文)となるので、その情報が表示されるでしょう。

ただし、この方法には制限があり、必ずしも正確な呼び出し元を取得できるわけではありません。

また、ビルドやトランスパイルによってスタックトレースの形式が変わる可能性もあるため、注意が必要です。

○サンプルコード6:カスタムエラーを作成して呼び出し元情報を持たせる

TypeScriptの開発の中で、デバッグやエラートラッキングを効率的に行うためには、エラーがどこから投げられたのか、どの関数から呼び出されたのかを知ることが極めて重要です。

通常のエラーではこの情報が不足している場合があるため、カスタムエラークラスを作成して、呼び出し元の情報を持たせるというアプローチを表します。

このコードでは、CustomErrorクラスを定義して、呼び出し元情報を持たせる仕組みを実装しています。

この例では、エラーをスローする際に、そのエラーがどの関数から投げられたのかの情報を自動的に取得し、エラーメッセージに含める方法を表しています。

class CustomError extends Error {
    constructor(message: string) {
        super(message);
        const caller = this.getCaller();
        this.message = `${message} (呼び出し元: ${caller})`;
    }

    private getCaller(): string {
        const stack = this.stack?.split("\n");
        // 0番目はError自体、1番目はこのクラスのconstructor、2番目がカスタムエラーをスローした関数なので、3番目が呼び出し元となります。
        return stack && stack[3] ? stack[3].trim() : "不明";
    }
}

function problematicFunction() {
    throw new CustomError("何らかのエラーが発生しました");
}

function invokeProblematicFunction() {
    try {
        problematicFunction();
    } catch (e) {
        console.log(e.message);
    }
}

invokeProblematicFunction();

上記のコードを実行すると、problematicFunction関数内でカスタムエラーがスローされ、invokeProblematicFunction関数内でキャッチされます。

キャッチされたエラーのメッセージには、「何らかのエラーが発生しました」という内容とともに、呼び出し元の情報も表示されます。

この場合、invokeProblematicFunction関数がproblematicFunction関数を呼び出したことが、エラーメッセージから明確にわかります。

このようにカスタムエラーを使用することで、デバッグやトラブルシューティングの際に、どの関数からエラーが発生したのかを迅速に特定することができます。

初心者向けの対処法としても有効であり、TypeScriptの開発の効率を大きく向上させるポイントと言えるでしょう。

○サンプルコード7:非同期関数の呼び出し元を取得

TypeScriptにおいて、非同期関数の呼び出し元を特定するためのアプローチを考える際、非同期処理の特性を理解することが不可欠です。

通常の関数と異なり、非同期関数はプロミスを返し、その実行が完了するまでに一定の時間を要します。

そのため、呼び出し元を取得する際の考え方も若干異なります。

このコードでは、非同期関数内でエラーをスローし、そのエラーのスタックトレースを利用して呼び出し元を特定しています。

この例では、非同期関数asyncFunctionを呼び出す際に、内部で意図的にエラーをスローして、そのエラーの情報から呼び出し元を取得しています。

async function asyncFunction(): Promise<void> {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
            const error = new Error('非同期関数のエラー');
            reject(error);
        }, 1000);
    });
}

async function main() {
    try {
        await asyncFunction();
    } catch (err) {
        console.log('呼び出し元:', err.stack);
    }
}

main();

この例を実行すると、main関数内でasyncFunctionが呼び出され、その結果としてエラーがスローされます。

このエラーはmain関数内のcatchブロックでキャッチされ、エラーのスタックトレースがコンソールに表示されることとなります。

このスタックトレースから、非同期関数の呼び出し元がmain関数であることを特定することができます。

この方法の魅力は、非同期関数の処理のどのタイミングでエラーが発生したのか、そしてそのエラーがどの関数から呼び出されたのかを簡単に特定できる点にあります。

もし実行した際、エラーのスタックトレースが長くなりすぎてしまった場合、特定の部分だけを抜粋して表示することで、より分かりやすく情報を取得することが可能です。

例えば、エラーのスタックトレースの最初の数行だけを表示させることで、呼び出し元の関数や行番号をすぐに確認することができます。

○サンプルコード8:呼び出し元情報を利用したデバッグツールの作成

プログラムのデバッグ時、呼び出し元情報は非常に有効なツールとなります。

TypeScriptを利用した際、この情報を簡単に取得し、デバッグの助けとして使う方法を見ていきましょう。

このコードでは、特定の関数が呼び出された際の呼び出し元情報を取得し、それを利用してデバッグ情報を提供するツールを作成しています。

この例では、Errorオブジェクトのスタックトレースを解析して、関数の呼び出し元情報を取得し、その情報をログとして出力しています。

// 呼び出し元情報を取得する関数
function getCallerInfo(): string | null {
    try {
        throw new Error();
    } catch (e) {
        const lines = e.stack?.split("\n");
        if (!lines || lines.length < 4) {
            return null;
        }
        return lines[3].trim();
    }
}

// デバッグツール関数
function debugLog(message: string): void {
    const callerInfo = getCallerInfo();
    console.log(`[DEBUG] ${message} - 呼び出し元: ${callerInfo}`);
}

// 使用例
function someFunction(): void {
    debugLog("someFunctionが実行されました");
}

someFunction();

上記のサンプルコードを実行すると、someFunction関数が呼び出された際に、その関数内でdebugLog関数が呼び出され、そしてその呼び出し元情報とともにデバッグメッセージがコンソールに表示されます。

結果として、次のような出力が得られます。

someFunction関数が実行されたとき、コンソールには「[DEBUG] someFunctionが実行されました – 呼び出し元: at someFunction」といった形でメッセージが表示されます。

この出力から、どの関数からdebugLog関数が呼び出されたかが瞬時に確認でき、デバッグ作業が効率的に進行します。

このように、TypeScriptを用いて簡潔に呼び出し元情報を取得する方法を利用することで、開発の品質や効率を大きく向上させることができます。

特に大規模なプロジェクトやチーム開発の際には、このようなデバッグツールが非常に有効です。

しかし、この方法にも注意点があります。

毎回Errorオブジェクトを生成することは、パフォーマンスの観点から推奨されない場合があります。

そのため、実際のプロダクションコードに組み込む際は、このデバッグツールを有効/無効にできるような仕組みを取り入れると良いでしょう。

また、エラーメッセージやスタックトレースのフォーマットは、実行環境やブラウザ、TypeScriptのバージョンによって異なる可能性があります。

そのため、対象となる環境で十分なテストを行い、正確な呼び出し元情報が得られることを確認してください。

○サンプルコード9:外部ライブラリを使った呼び出し元の取得

TypeScriptでの開発では、デバッグの際やロギングの際に、関数やメソッドの呼び出し元を知りたい場面が多々あります。

そうした時に役立つのが、外部ライブラリを利用した呼び出し元の取得方法です。

ここでは、外部ライブラリを使って呼び出し元の情報を取得するサンプルコードを紹介し、その詳細な使い方や実行結果についても解説していきます。

このコードでは、外部ライブラリ「caller-callsite」を使って呼び出し元を取得しています。

この例では、特定の関数がどこから呼び出されたのかを「caller-callsite」を使用して取得しています。

まずは、外部ライブラリ「caller-callsite」をインストールします。

// npmを使用して「caller-callsite」をインストール
npm install caller-callsite

次に、このライブラリを利用して呼び出し元の情報を取得するコードを記述します。

// 必要なモジュールをインポート
import callerCallsite from 'caller-callsite';

// 任意の関数を定義
function showCallerInfo() {
    // caller-callsiteを利用して呼び出し元の情報を取得
    const callsite = callerCallsite();

    // 呼び出し元のファイル名や行番号を取得
    const fileName = callsite.getFileName();
    const lineNumber = callsite.getLineNumber();

    console.log(`この関数は${fileName}の${lineNumber}行目から呼び出されました。`);
}

// 別の場所から関数を呼び出してみる
showCallerInfo();

上記のコードでは、caller-callsiteライブラリを利用して、showCallerInfo関数の呼び出し元の情報(具体的には、呼び出し元のファイル名と行番号)を取得しています。

そして、その情報をコンソールに出力しています。

例えば、上記のコードが「sample.ts」というファイル内の10行目で実行されると、次のような出力が得られます。

この関数はsample.tsの23行目から呼び出されました。

この方法を使うことで、特定の関数やメソッドがどこから呼び出されたのかを瞬時に特定することができます。

特に大規模なプロジェクトや、複数の開発者が関与するプロジェクトでのデバッグ時などに非常に役立ちます。

○サンプルコード10:TypeScriptの型情報を利用した呼び出し元の特定

このコードでは、TypeScriptの高度な型情報を活用して呼び出し元を特定しています。

この例では、関数やメソッドがどこから呼び出されたのかを型情報を通じて特定しています。

type CallerInfo = {
    functionName: string;
    fileName: string;
    lineNumber: number;
};

function getCallerInfo(): CallerInfo | null {
    const err = new Error();
    const stack = err.stack?.split('\n');
    if (!stack || stack.length < 3) return null;

    const callerLine = stack[2];
    const match = callerLine.match(/at (.*?) \((.*?):(\d+):(\d+)\)/);
    if (!match) return null;

    return {
        functionName: match[1],
        fileName: match[2],
        lineNumber: parseInt(match[3]),
    };
}

function exampleFunction() {
    const caller = getCallerInfo();
    console.log(`この関数は ${caller?.fileName} の ${caller?.lineNumber} 行目から ${caller?.functionName} によって呼び出されました。`);
}

exampleFunction();

このコードのポイントは、Error オブジェクトのスタックトレースを利用しているところです。

エラーが発生した場所の情報を取得するために、新しい Error オブジェクトを作成し、そのスタックトレースから呼び出し元の情報を抽出しています。

exampleFunction関数を実行すると、この関数がどのファイルのどの行から呼び出されたのかという情報をコンソールに出力します。

この方法を利用することで、TypeScriptのコード内で関数やメソッドがどこから呼び出されたのかを容易に特定することができます。

特に大規模なプロジェクトや複数人での開発では、不具合の原因特定やデバッグの助けとして非常に役立つでしょう。

このコードを実行すると、次のような出力が得られます。

この関数は [ファイルのパス] の [行番号] 行目から exampleFunction によって呼び出されました。

このように、具体的な呼び出し元の情報を取得することができます。

これにより、どの部分のコードが問題を引き起こしているのか、またはどの部分のコードが特定の関数やメソッドを使用しているのかを迅速に特定することが可能となります。

この方法は、特にデバッグ時や複雑なプログラムの挙動を解析する際に非常に役立つテクニックとなるでしょう。

●注意点と対処法

TypeScriptで呼び出し元を取得する際、いくつかの注意点と対処法が存在します。

これらを知ることで、効果的に呼び出し元情報を活用しつつ、様々な問題を回避することができます。

○呼び出し元情報を過度に依存しないこと

TypeScriptで呼び出し元情報を利用することは非常に便利ですが、それに過度に依存することは推奨されません。

呼び出し元情報はデバッグや特定のケースでの利用に限定し、ビジネスロジックの実装には含めないようにしましょう。

このコードでは呼び出し元情報を取得していますが、あくまでデバッグの目的でのみ利用することを想定しています。

function debugCaller() {
    const caller = new Error().stack?.split("\n")[2];
    console.log("呼び出し元:", caller);
}

function someFunction() {
    debugCaller();
}

someFunction();

この例ではsomeFunctionからdebugCallerが呼び出されたとき、その呼び出し元情報をコンソールに出力しています。

その結果、コンソールにはsomeFunctiondebugCallerを呼び出した情報が表示されます。

○パフォーマンスへの影響を意識する

呼び出し元情報を取得する処理は、内部的にスタックトレースを生成するため、パフォーマンスに影響を及ぼす可能性があります。

頻繁に呼び出し元情報を取得するような実装をする際は、パフォーマンスの低下を防ぐための最適化を検討することが必要です。

例えば、デバッグモードの時だけ呼び出し元情報を取得する、あるいは特定の条件下でのみ取得するなど、適切な制限を設けることが求められます。

○適切なエラーハンドリングの実装

呼び出し元情報を取得する過程で発生する可能性のあるエラーを適切にハンドリングすることも大切です。

特に、Errorオブジェクトのスタックトレースが期待した形式でない場合や、取得できない環境での実行など、さまざまなケースでエラーが発生する可能性があります。

このコードでは、try-catch構文を使ってエラーハンドリングを行い、問題が発生した場合は適切なメッセージを表示します。

function safeDebugCaller() {
    try {
        const caller = new Error().stack?.split("\n")[2];
        console.log("呼び出し元:", caller);
    } catch (error) {
        console.error("呼び出し元情報の取得に失敗しました。");
    }
}

function anotherFunction() {
    safeDebugCaller();
}

anotherFunction();

この例では、もし呼び出し元情報の取得中に何らかのエラーが発生した場合、その旨をコンソールに出力するようにしています。

その結果、もしエラーが発生した場合でも、その情報を知ることができ、適切な対処が可能となります。

●カスタマイズ方法

TypeScriptの魅力の一つは、その柔軟性とカスタマイズのしやすさにあります。

呼び出し元を取得する方法も、基本的なアプローチを理解すれば、さまざまなシチュエーションに応じてカスタマイズすることができます。

ここでは、呼び出し元を取得する基本的な方法をベースに、独自の機能や条件に合わせてカスタマイズする方法を紹介します。

○既存の方法をカスタマイズして独自の機能を追加

TypeScriptで呼び出し元を取得する際、既存の方法をベースにして、特定の条件や要件に合わせてカスタマイズすることは非常に有効です。

例えば、上述したErrorオブジェクトを使用した呼び出し元の取得の方法をベースに、特定の関数だけ呼び出し元の情報を取得したい場合、次のようなカスタマイズが考えられます。

function getCallerInfo(targetFunction: Function): string | null {
    // Errorオブジェクトを生成
    const error = new Error();

    // エラーのスタックトレースから呼び出し元情報を取得
    const stack = error.stack?.split('\n');
    if (!stack) return null;

    for (let i = 0; i < stack.length; i++) {
        if (stack[i].includes(targetFunction.name)) {
            // 対象の関数の次の行が呼び出し元情報
            return stack[i + 1]?.trim();
        }
    }
    return null;
}

function sampleFunction() {
    console.log(getCallerInfo(sampleFunction));
}

sampleFunction();

このコードでは、getCallerInfo関数を使って、指定した関数の呼び出し元情報を取得することができます。

この例では、sampleFunctionを呼び出すと、その呼び出し元情報がログに出力されます。

このように、基本的な方法をベースにして、少しのカスタマイズを加えることで、独自の要件や条件に合わせた呼び出し元の取得方法を実現することができます。

特定の関数や条件に合わせてカスタマイズを行いたい場合、このようなアプローチを試してみると良いでしょう。

次に、このサンプルコードを実行すると、sampleFunctionの呼び出し元の情報がログに出力されます。

ただし、実際のアプリケーションや環境によっては、出力される情報の形式が異なる場合があるため、適切な解析や加工が必要になることも考えられます。

まとめ

TypeScriptの世界でコーディングを進める中で、呼び出し元の情報を取得することは非常に役立つことがあります。

特にデバッグやエラー解析の際に、どの関数やクラスから特定の関数が呼び出されたのかを追跡するのに有効です。

この記事では、TypeScriptで呼び出し元を取得するための10の方法を詳しく紹介しました。

呼び出し元を取得する方法やその他のTypeScriptのテクニックは、コーディングのスキルや知識を向上させるための手段の一つであることを忘れずに、日々の開発作業に役立てていきましょう。