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

【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

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

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

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

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 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

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。