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我有 2 个函数以 2 种不同的方式实现 uint128 乘法：一种是使用变量，另一种是使用 stackalloc“数组”。

可变版本

public static UInt128 operator *(UInt128 i, UInt128 j) {

 ulong I0 = i._uint0; ulong I1 = i._uint1; ulong I2 = i._uint2; ulong I3 = i._uint3;
 ulong J0 = j._uint0; ulong J1 = j._uint1; ulong J2 = j._uint2; ulong J3 = j._uint3;
 ulong R0 = 0; ulong R1 = 0; ulong R2 = 0; ulong R3 = 0;

 if (I0 != 0) {
   R0 += I0 * J0;
   R1 += I0 * J1;
   R2 += I0 * J2;
   R3 += I0 * J3;
 }
 if (I1 != 0) {
   R1 += I1 * J0;
   R2 += I1 * J1;
   R3 += I1 * J2;
 }
 if (I2 != 0) {
   R2 += I2 * J0;
   R3 += I2 * J1;
 }
 R3 += I3 * J0;

 R1 += R0 >> 32; R0 &= uint.MaxValue;
 R2 += R1 >> 32; R1 &= uint.MaxValue;
 R3 += R2 >> 32; R2 &= uint.MaxValue;
 R3 &= uint.MaxValue;

 return new UInt128((uint)R3, (uint)R2, (uint)R1, (uint)R0);
}

Stackalloc 版本

为了清楚起见[0 + 1]，[1 + 1]留下 , 等。无论如何，它们都会被 C# 编译器优化为常量。

public unsafe static UInt128 operator *(UInt128 i, UInt128 j) {

  var I = stackalloc ulong[4];
  var J = stackalloc ulong[4];
  var R = stackalloc ulong[4];

  I[0] = i._uint0; I[1] = i._uint1; I[2] = i._uint2; I[3] = i._uint3;
  J[0] = j._uint0; J[1] = j._uint1; J[2] = j._uint2; J[3] = j._uint3;


  if (I[0] != 0) {
    R[0] += I[0] * J[0];
    R[0 + 1] += I[0] * J[1];
    R[0 + 2] += I[0] * J[2];
    R[0 + 3] += I[0] * J[3];
  }
  if (I[1] != 0) {
    R[1] += I[1] * J[0];
    R[1 + 1] += I[1] * J[1];
    R[1 + 2] += I[1] * J[2];
  }
  if (I[2] != 0) {
    R[2] += I[2] * J[0];
    R[2 + 1] += I[2] * J[1];
  }
  R[3] += I[3] * J[0];


  R[1] += R[0] >> 32; R[0] &= uint.MaxValue;
  R[2] += R[1] >> 32; R[1] &= uint.MaxValue;
  R[3] += R[2] >> 32; R[2] &= uint.MaxValue;
  R[3] &= uint.MaxValue;

  return new UInt128((uint)R[3], (uint)R[2], (uint)R[1], (uint)R[0]);
}

出于某种原因，使用在 .NET 4.6.1 上运行的 C# 7.2 编译器，在 x86 和 x64（经过优化）上，“变量”版本似乎比“stackalloc”版本快约 20%。尚未检查较新/较旧框架的性能，但怀疑它会相似，所以我的问题不仅仅针对 4.6.1，因为通常情况下stackalloc 速度较慢。

考虑到两个版本分配完全相同的内存量（12 * sizeof(ulong)）并以相同的顺序执行完全相同的操作，是否有任何理由使 stackalloc 版本变慢？我真的更喜欢通过 stackalloc 而不是变量来处理数组。

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