【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

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【Golang】Json 无法表示 float64 类型的 NaN 以及 Inf 导致的 panic_第1张图片

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
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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【Golang】Json 无法表示 float64 类型的 NaN 以及 Inf 导致的 panic_第3张图片

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
【Golang】Json 无法表示 float64 类型的 NaN 以及 Inf 导致的 panic_第4张图片
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【Golang】Json 无法表示 float64 类型的 NaN 以及 Inf 导致的 panic_第5张图片
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
【Golang】Json 无法表示 float64 类型的 NaN 以及 Inf 导致的 panic_第6张图片
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:【Golang】Json 无法表示 float64 类型的 NaN 以及 Inf 导致的 panic_第7张图片
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。

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