BenchmarkDotNet测试异常：float加法性能为何优于int？

你这个反直觉的测试结果，本质是JIT编译器的死代码消除优化导致的，并非float加法真的比int性能更好。

核心问题：无意义运算被JIT彻底移除 #

你的测试代码中，所有加法运算的结果result都没有被后续使用（既没有返回，也没有参与其他逻辑）。JIT编译器会识别这类对程序输出无影响的“死代码”，直接将运算逻辑从编译后的指令中删除。

此时你测的根本不是加法运算的真实性能，而是空方法的执行开销。不同类型的方法被优化的程度存在差异，导致测试结果完全失真：

• int的加法逻辑最简单，JIT可能彻底移除所有运算代码，理论上耗时应该趋近于0，但实际测试中可能因基准测试的精度问题出现波动
• float的浮点运算相关代码，可能因为JIT优化策略的细节，残留了少量操作，反而在测试中显示出“更快”的假象

如何得到真实的性能数据？ #

要让测试反映真实的加法性能，必须让运算结果被“有效使用”，常见的两种方式：

1. 修改测试方法为返回运算结果：

public class PerformanceTest
{
    [Benchmark]
    public double CalcDouble()
    {
        double firstDigit = 135.543d;
        double secondDigit = 145.1234;
        return firstDigit + secondDigit;
    }

    [Benchmark]
    public decimal CalcDecimal()
    {
        decimal firstDigit = 135.543m;
        decimal secondDigit = 145.1234m;
        return firstDigit + secondDigit;
    }

    [Benchmark]
    public float Calcfloat()
    {
        float firstDigit = 135.543f;
        float secondDigit = 145.1234f;
        return firstDigit + secondDigit;
    }

    [Benchmark]
    public int Calcint()
    {
        int firstDigit = 135;
        int secondDigit = 145;
        return firstDigit + secondDigit;
    }
}

2. 用Volatile.Write强制让结果被读取（适合无返回值的测试方法）：

public class PerformanceTest
{
    private int _intDummy;
    private float _floatDummy;
    private double _doubleDummy;
    private decimal _decimalDummy;

    [Benchmark]
    public void CalcDouble()
    {
        double firstDigit = 135.543d;
        double secondDigit = 145.1234;
        double result = firstDigit + secondDigit;
        System.Threading.Volatile.Write(ref _doubleDummy, result);
    }

    // 其他方法类似修改...
}

真实性能预期 #

修正测试代码后，你会得到符合常识的结果：

• int：整数加法是CPU最基础的单周期操作，性能最优
• float/double：浮点加法依赖CPU的浮点运算单元（FPU），耗时略高于int（float和double的性能差异通常很小）
• decimal：属于软件实现的高精度类型，加法通过函数调用完成，性能远低于前三者

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Pavel Romashuk