void fill(int *a, int n) {
  int i;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    a[i] = i * 2;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fill>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    113d <fill+0x3d>
mov    -0x10(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1112 <fill+0x12>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fill>:
test   %esi,%esi
jle    11df <fill+0xdf>
mov    %esi,%eax
cmp    $0x8,%esi
jae    1116 <fill+0x16>
xor    %ecx,%ecx
jmp    11c7 <fill+0xc7>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rdx
mov    %rdx,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rdx,%rdx
je     11e0 <fill+0xe0>
mov    %r8,%rdx
and    $0xfffffffffffffffe,%rdx
movdqa 0xece(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
movdqa 0xed4(%rip),%xmm1
movdqa 0xedc(%rip),%xmm2
movdqa 0xee4(%rip),%xmm3
nopl   0x0(%rax)
movdqa %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm0,%xmm4
movdqa %xmm4,%xmm5
paddd  %xmm1,%xmm5
movdqu %xmm4,(%rdi,%rsi,4)
movdqu %xmm5,0x10(%rdi,%rsi,4)
movdqa %xmm4,%xmm5
paddd  %xmm2,%xmm5
paddd  %xmm3,%xmm4
movdqu %xmm5,0x20(%rdi,%rsi,4)
movdqu %xmm4,0x30(%rdi,%rsi,4)
add    $0x10,%rsi
paddd  %xmm2,%xmm0
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
jne    1160 <fill+0x60>
paddd  %xmm0,%xmm0
test   $0x1,%r8b
je     11c2 <fill+0xc2>
movdqa 0xe6d(%rip),%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movdqu %xmm0,(%rdi,%rsi,4)
movdqu %xmm1,0x10(%rdi,%rsi,4)
cmp    %rax,%rcx
je     11df <fill+0xdf>
lea    (%rcx,%rcx,1),%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,(%rdi,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
add    $0x2,%edx
cmp    %rcx,%rax
jne    11d0 <fill+0xd0>
ret
movdqa 0xe18(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
test   $0x1,%r8b
jne    11ab <fill+0xab>
jmp    11c2 <fill+0xc2>

LLVM IR (-O0):
define void @fill(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
br label %6
6: ; preds = %17, %2
%7 = load i32, i32* %5
%8 = load i32, i32* %4
%9 = icmp slt i32 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %20
10: ; preds = %6
%11 = load i32, i32* %5
%12 = mul nsw i32 %11, 2
%13 = load i32*, i32** %3
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %15
store i32 %12, i32* %16
br label %17
17: ; preds = %10
%18 = load i32, i32* %5
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %5
br label %6
20: ; preds = %6
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @fill(i32* nocapture writeonly %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %63
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = icmp ult i32 %1, 8
br i1 %6, label %54, label %7
7: ; preds = %4
%8 = and i64 %5, 4294967288
%9 = add nsw i64 %8, -8
%10 = lshr exact i64 %9, 3
%11 = add nuw nsw i64 %10, 1
%12 = and i64 %11, 1
%13 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %13, label %42, label %14
14: ; preds = %7
%15 = and i64 %11, 4611686018427387902
br label %16
16: ; preds = %16, %14
%17 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %36, %16 ]
%18 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %14 ], [ %37, %16 ]
%19 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %38, %16 ]
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%21 = shl <4 x i32> %18, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%22 = shl <4 x i32> %18, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%23 = add <4 x i32> %22, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%24 = bitcast i32* %20 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %21, <4 x i32>* %24
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 4
%26 = bitcast i32* %25 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %23, <4 x i32>* %26
%27 = or i64 %17, 8
%28 = add <4 x i32> %18, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
%30 = shl <4 x i32> %28, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%31 = shl <4 x i32> %28, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%32 = add <4 x i32> %31, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%33 = bitcast i32* %29 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %30, <4 x i32>* %33
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 4
%35 = bitcast i32* %34 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %32, <4 x i32>* %35
%36 = add nuw i64 %17, 16
%37 = add <4 x i32> %18, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%38 = add i64 %19, 2
%39 = icmp eq i64 %38, %15
br i1 %39, label %40, label %16
40: ; preds = %16
%41 = shl <4 x i32> %37, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
br label %42
42: ; preds = %40, %7
%43 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %36, %40 ]
%44 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 2, i32 4, i32 6>, %7 ], [ %41, %40 ]
%45 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %45, label %52, label %46
46: ; preds = %42
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
%48 = add <4 x i32> %44, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%49 = bitcast i32* %47 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %44, <4 x i32>* %49
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 4
%51 = bitcast i32* %50 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %48, <4 x i32>* %51
br label %52
52: ; preds = %42, %46
%53 = icmp eq i64 %8, %5
br i1 %53, label %63, label %54
54: ; preds = %4, %52
%55 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %8, %52 ]
br label %56
56: ; preds = %54, %56
%57 = phi i64 [ %61, %56 ], [ %55, %54 ]
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %57
%59 = trunc i64 %57 to i32
%60 = shl i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %58
%61 = add nuw nsw i64 %57, 1
%62 = icmp eq i64 %61, %5
br i1 %62, label %63, label %56
63: ; preds = %56, %52, %2
ret void
}