FluentAssertions 新增对 NaN 值的断言支持

在单元测试中，对浮点数进行精确断言一直是个挑战，特别是当涉及到特殊值如 NaN（Not a Number）时。FluentAssertions 作为.NET生态中流行的断言库，近期社区提出了增强对NaN值断言支持的需求。

背景与现状

目前 FluentAssertions 虽然可以通过 Be 方法比较 NaN 值，但存在两个主要不足：

1. 类型敏感性：当测试代码从 double 改为 float 时，断言语句需要同步修改
2. 语义不明确：使用 Be(double.NaN) 不如专用方法 BeNaN() 直观

技术实现方案

根据 IEEE 754 浮点算术标准，NaN 值的比较有其特殊性：

• 任何与 NaN 的比较操作（包括与自身的比较）都返回 false
• 必须使用专门的 IsNaN 方法进行判断

新实现将提供以下扩展方法：

// 对于 float 和 double 类型
value.Should().BeNaN();
value.Should().NotBeNaN();

// 对于可空浮点类型
nullableValue.Should().BeNaN();
nullableValue.Should().NotBeNaN();

底层原理

在底层实现上，将直接调用 .NET 内置的：

• float.IsNaN()
• double.IsNaN()

这些方法通过处理器指令高效判断 NaN 值，比直接使用相等运算符更可靠。

扩展价值

这一增强不仅提升了测试代码的可读性，还带来了以下优势：

1. 类型安全：自动适应 float/double 类型转换
2. 性能优化：避免不必要的装箱操作
3. 明确语义：使测试意图更加清晰

最佳实践建议

对于浮点数测试，推荐：

• 优先使用 BeNaN() 而非 Be(double.NaN)
• 对于可能为 null 的浮点值，使用可空版本的重载
• 结合其他浮点断言方法构建完整的测试场景

这一改进体现了 FluentAssertions 对测试细节的关注，使开发者能够更精确地表达测试预期，特别是在处理数学计算和科学应用时。