如何使用Aeson在解码JSON时区分负零与非负零？

Haskell原生支持区分浮点数的正负零：

ghci> (isNegativeZero (0 :: Float), isNegativeZero (-0 :: Float))
(False,True)

JSON语法层面也允许0和-0作为合法数值，但使用Aeson解码-0时，会丢失负零的符号位：

ghci> isNegativeZero <$> eitherDecode "-0"
Right False

原因 #

Aeson默认的浮点数解码逻辑，是将JSON的数值字符串转换为Haskell的Float/Double类型。底层解析过程中，会把"-0"直接解析为数值0.0，没有保留IEEE 754浮点数负零的符号位信息——常规的数值转换逻辑默认将正负零视为等价，因此最终得到的浮点数是正零。

解决方法 #

要在解码时区分正负零，需要自定义JSON解码器，先读取JSON的原始数值字符串，判断是否为"-0"，再手动构造负零：

import Data.Aeson
import Data.Aeson.Types
import Data.Float (negativeZero)
import Numeric (formatScientific, Generic)

instance FromJSON Float where
  parseJSON = withScientific "Float" $ \sci ->
    case formatScientific Generic Nothing sci of
      "-0" -> pure negativeZero
      numStr -> case reads numStr of
        [(f, "")] -> pure f
        _ -> fail $ "无法解析为Float: " ++ numStr

这个自定义实例会先把科学计数法表示的数值转回字符串形式，若字符串是"-0"，就返回Haskell的负零值；其他情况按常规方式解析为浮点数，这样就能保留负零的符号位了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Janus Troelsen