int max(int *arr, int n) {
  int max = arr[0];
  for (int i = 0; i < n; i++)
    if (max < arr[i])
      max = arr[i];
  return max;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<max>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    115c <max+0x5c>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1149 <max+0x49>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    114e <max+0x4e>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111b <max+0x1b>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<max>:
mov    (%rdi),%eax
test   %esi,%esi
jle    1271 <max+0x171>
cmp    $0x1,%esi
je     1271 <max+0x171>
mov    %esi,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%r8
mov    $0x1,%edx
cmp    $0x8,%r8
jb     1260 <max+0x160>
mov    %r8,%rdx
and    $0xfffffffffffffff8,%rdx
movd   %eax,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x8(%rdx),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     1272 <max+0x172>
mov    %r9,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    $0x1,%esi
movdqa %xmm0,%xmm1
movdqu (%rdi,%rsi,4),%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rsi,4),%xmm3
movdqu 0x20(%rdi,%rsi,4),%xmm4
movdqu 0x30(%rdi,%rsi,4),%xmm5
movdqa %xmm0,%xmm6
pcmpgtd %xmm2,%xmm6
pand   %xmm6,%xmm0
pandn  %xmm2,%xmm6
por    %xmm0,%xmm6
movdqa %xmm1,%xmm2
pcmpgtd %xmm3,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm1
pandn  %xmm3,%xmm2
por    %xmm1,%xmm2
movdqa %xmm6,%xmm0
pcmpgtd %xmm4,%xmm0
pand   %xmm0,%xmm6
pandn  %xmm4,%xmm0
por    %xmm6,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm1
pcmpgtd %xmm5,%xmm1
pand   %xmm1,%xmm2
pandn  %xmm5,%xmm1
por    %xmm2,%xmm1
add    $0x10,%rsi
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1160 <max+0x60>
test   $0x1,%r9b
je     120a <max+0x10a>
movdqu (%rdi,%rsi,4),%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rsi,4),%xmm3
movdqa %xmm0,%xmm4
pcmpgtd %xmm2,%xmm4
pand   %xmm4,%xmm0
pandn  %xmm2,%xmm4
por    %xmm4,%xmm0
movdqa %xmm1,%xmm2
pcmpgtd %xmm3,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm1
pandn  %xmm3,%xmm2
por    %xmm2,%xmm1
movdqa %xmm0,%xmm2
pcmpgtd %xmm1,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm0
pandn  %xmm1,%xmm2
por    %xmm0,%xmm2
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm1
pcmpgtd %xmm0,%xmm1
pand   %xmm1,%xmm2
pandn  %xmm0,%xmm1
por    %xmm2,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
movdqa %xmm1,%xmm2
pcmpgtd %xmm0,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm1
pandn  %xmm0,%xmm2
por    %xmm1,%xmm2
movd   %xmm2,%eax
cmp    %rdx,%r8
je     1271 <max+0x171>
or     $0x1,%rdx
nopl   (%rax)
mov    (%rdi,%rdx,4),%esi
cmp    %esi,%eax
cmovl  %esi,%eax
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1260 <max+0x160>
ret
mov    $0x1,%esi
movdqa %xmm0,%xmm1
test   $0x1,%r9b
jne    11d7 <max+0xd7>
jmp    120a <max+0x10a>

LLVM IR (-O0):
define i32 @max(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%7 = load i32*, i32** %3
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 0
%9 = load i32, i32* %8
store i32 %9, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %10
10: ; preds = %29, %2
%11 = load i32, i32* %6
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %32
14: ; preds = %10
%15 = load i32, i32* %5
%16 = load i32*, i32** %3
%17 = load i32, i32* %6
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp slt i32 %15, %20
br i1 %21, label %22, label %28
22: ; preds = %14
%23 = load i32*, i32** %3
%24 = load i32, i32* %6
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
store i32 %27, i32* %5
br label %28
28: ; preds = %22, %14
br label %29
29: ; preds = %28
%30 = load i32, i32* %6
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %6
br label %10
32: ; preds = %10
%33 = load i32, i32* %5
ret i32 %33
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @max(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = load i32, i32* %0
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %83
5: ; preds = %2
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %7, label %83, label %8
8: ; preds = %5
%9 = add nsw i64 %6, -1
%10 = icmp ult i64 %9, 8
br i1 %10, label %80, label %11
11: ; preds = %8
%12 = and i64 %9, -8
%13 = or i64 %12, 1
%14 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %3, i64 0
%15 = shufflevector <4 x i32> %14, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%16 = add nsw i64 %12, -8
%17 = lshr exact i64 %16, 3
%18 = add nuw nsw i64 %17, 1
%19 = and i64 %18, 1
%20 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %20, label %55, label %21
21: ; preds = %11
%22 = and i64 %18, 4611686018427387902
br label %23
23: ; preds = %23, %21
%24 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %50, %23 ]
%25 = phi <4 x i32> [ %15, %21 ], [ %48, %23 ]
%26 = phi <4 x i32> [ %15, %21 ], [ %49, %23 ]
%27 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %51, %23 ]
%28 = or i64 %24, 1
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
%30 = bitcast i32* %29 to <4 x i32>*
%31 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %30
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 4
%33 = bitcast i32* %32 to <4 x i32>*
%34 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %33
%35 = icmp slt <4 x i32> %25, %31
%36 = icmp slt <4 x i32> %26, %34
%37 = select <4 x i1> %35, <4 x i32> %31, <4 x i32> %25
%38 = select <4 x i1> %36, <4 x i32> %34, <4 x i32> %26
%39 = or i64 %24, 9
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %39
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
%42 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %41
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 4
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = icmp slt <4 x i32> %37, %42
%47 = icmp slt <4 x i32> %38, %45
%48 = select <4 x i1> %46, <4 x i32> %42, <4 x i32> %37
%49 = select <4 x i1> %47, <4 x i32> %45, <4 x i32> %38
%50 = add nuw i64 %24, 16
%51 = add i64 %27, 2
%52 = icmp eq i64 %51, %22
br i1 %52, label %53, label %23
53: ; preds = %23
%54 = or i64 %50, 1
br label %55
55: ; preds = %53, %11
%56 = phi <4 x i32> [ undef, %11 ], [ %48, %53 ]
%57 = phi <4 x i32> [ undef, %11 ], [ %49, %53 ]
%58 = phi i64 [ 1, %11 ], [ %54, %53 ]
%59 = phi <4 x i32> [ %15, %11 ], [ %48, %53 ]
%60 = phi <4 x i32> [ %15, %11 ], [ %49, %53 ]
%61 = icmp eq i64 %19, 0
br i1 %61, label %73, label %62
62: ; preds = %55
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %58
%64 = bitcast i32* %63 to <4 x i32>*
%65 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 4
%67 = bitcast i32* %66 to <4 x i32>*
%68 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %67
%69 = icmp slt <4 x i32> %59, %65
%70 = icmp slt <4 x i32> %60, %68
%71 = select <4 x i1> %69, <4 x i32> %65, <4 x i32> %59
%72 = select <4 x i1> %70, <4 x i32> %68, <4 x i32> %60
br label %73
73: ; preds = %55, %62
%74 = phi <4 x i32> [ %56, %55 ], [ %71, %62 ]
%75 = phi <4 x i32> [ %57, %55 ], [ %72, %62 ]
%76 = icmp sgt <4 x i32> %74, %75
%77 = select <4 x i1> %76, <4 x i32> %74, <4 x i32> %75
%78 = call i32 @llvm.vector.reduce.smax.v4i32(<4 x i32> %77)
%79 = icmp eq i64 %9, %12
br i1 %79, label %83, label %80
80: ; preds = %8, %73
%81 = phi i64 [ 1, %8 ], [ %13, %73 ]
%82 = phi i32 [ %3, %8 ], [ %78, %73 ]
br label %85
83: ; preds = %85, %5, %73, %2
%84 = phi i32 [ %3, %2 ], [ %3, %5 ], [ %78, %73 ], [ %91, %85 ]
ret i32 %84
85: ; preds = %80, %85
%86 = phi i64 [ %92, %85 ], [ %81, %80 ]
%87 = phi i32 [ %91, %85 ], [ %82, %80 ]
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %86
%89 = load i32, i32* %88
%90 = icmp slt i32 %87, %89
%91 = select i1 %90, i32 %89, i32 %87
%92 = add nuw nsw i64 %86, 1
%93 = icmp eq i64 %92, %6
br i1 %93, label %83, label %85
}