C#中x86-64平台Vector3/Vector4的异常SSE调用约定

这个现象的核心原因是C#在Windows x64平台下对值类型的传递规则，并非非标准调用约定，也不是将Vector3/4视为联合体：

• 值类型大小决定传递方式：在Microsoft x64调用约定中，C#对值类型的传递逻辑是：

  • 大小≤8字节的值类型（如float、Vector2），直接放入单个SSE寄存器的低对应位（float占32位，Vector2占64位），符合预期；
  • 大小>8字节但≤16字节的值类型（Vector3是12字节，Vector4是16字节），会被拆分为两个8字节的块，分别放入两个SSE寄存器中。每个块最多存2个float（8字节=2×4字节），这就是你看到拆分传递的原因。

• 与C++向量类型的差异：C++中的__m128可以在__vectorcall下整体传递，但C#的Vector3/Vector4并没有绑定到__vectorcall约定，而是遵循C#对值类型的通用处理规则。即使它们底层用__m128实现，C#编译器仍会按照值类型大小来拆分传递，而非直接作为向量整体处理。

• 洗牌/移位操作的必要性：因为传递时被拆成两个8字节块，所以在函数内部需要通过洗牌（shuffle）操作把两个寄存器里的float分量合并到一个SSE寄存器；Vector3还需要移位清零未使用的第4个分量，这都是为了还原成完整的向量结构。

• 关于System V AMD64 ABI的说明：你提到的System V ABI确实允许16字节向量在单个SSE寄存器传递，但Windows平台下C#默认使用Microsoft x64约定，而非System V，所以不会触发这个逻辑。

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