【Golang】Json 无法表示 float64 类型的 NaN 以及 Inf 导致的 panic

在 float64 类型中，我们可以通过 zero/zero 来得到 NaN，也可以用过除零操作来得到 Inf，在 Google 并没有得到能解释这两种常量存在的原因，只从二进制浮点数算术标准（IEEE 754）看到有相关的定义。结果：可以看待对于 NaN，每次赋值的时候，其实都是给不同的 key 赋值，而 Inf 则不是；：基本可以判断出：NaN 以及 Inf 是 float64 类型的两种

NJU_lemon

1536人浏览 · 2024-01-05 17:52:02

NJU_lemon · 2024-01-05 17:52:02 发布

【Golang】Json 无法表示 float64 类型的 NaN 以及 Inf 导致的 panic

原因

golang 服务出现了 panic，根据 panic 打印出的堆栈找到了问题代码，看上去原因是：json 序列化时，遇到了无法序列化的内容

[panic]: json: unsupported value: NaN or Infinite

在这里插入图片描述

NaN 以及 Infinite

解释：基本可以判断出：NaN 以及 Inf 是 float64 类型的两种特例，Json 无法表示这类数据，故 panic 在这里插入图片描述

深度剖析

查阅 log 看到，这里最原始的 NaN 其实是字符串"NaN",明明是字符串，是如何将 "NaN"转变为 float64 的呢？问题出在使用的 cast 包的 ToFloat64上
在这里插入图片描述
可以从 ToFloat64 的源码中看到，当需要转换成 float64 的类型是 string 或者 json.Number 时，调用的都是 strconv.ParseFloat 函数（s.Float64 本质也是调用该函数），继续阅读 strconv.ParseFloat，我们可以在strconv/atof.go文件中看到以下代码：strconv.ParseFloat 会将字符串 NaN 以及 Inf 转换为 float64 类型的 NaN 以及 Inf。 而 json 无法处理这两种数据，会直接 panic 在这里插入图片描述

修复

单独判断下即可

func SetValWhenFloatIsNaNOrInf(val float64) float64 {
	if math.IsNaN(val) {
		return 0.00
	}
	if math.IsInf(val, 0) {
		return 100.00
	}
	return val
}

扩展

NaN 和 Inf 怎么来的呢
在这里插入图片描述
在 float64 类型中，我们可以通过 zero/zero 来得到 NaN，也可以用过除零操作来得到 Inf，在 Google 并没有得到能解释这两种常量存在的原因，只从二进制浮点数算术标准（IEEE 754）看到有相关的定义
能否把 NaN 以及 Inf 作为 map 的 key？
测试代码

func TestNaNKeyMap() {
	m := make(map[float64]struct{}, 0)
	for i := 0; i < 10; i++ {
		m[math.NaN()] = struct{}{}
		fmt.Printf("nan map len:%d\n", len(m))
	}
}
func TestInfKeyMap() {
	m := make(map[float64]struct{}, 0)
	for i := 0; i < 10; i++ {
		m[math.Inf(0)] = struct{}{}
		fmt.Printf("inf map len:%d\n", len(m))
	}
}

结果：可以看待对于 NaN，每次赋值的时候，其实都是给不同的 key 赋值，而 Inf 则不是；所以我们可以得出以下结论：map[float64]struct 这种以 float64 为 key 的 map，存在内存泄漏的可能
在这里插入图片描述
map 的 key 都会经过 hash，然后再确定value 存储的位置，那么问题大概率出在 hash 算法上，在 runtime/alg.go 找到以下函数：
可以看到，算法里判断到 f != f 时，会给hash 值增加一个随机数，并且注释里也说了是为了适配 any kind of NaN
这里 f != f 的判断也同时用在 func IsNaN(f float64) (is bool) 函数中。