double stat_var(double *data, int size) {
  if (size > 1) {
    double sum = 0.0, sum_pow2 = 0.0;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
      sum += data[i];
      sum_pow2 += data[i] * data[i];
    }
    return 1.0 / (size - 1.0) * sum_pow2 -
           (1.0 / (size * (size - 1.0))) * sum * sum;
  }
  return 0.0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<stat_var>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jle    1204 <stat_var+0x104>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1189 <stat_var+0x89>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    112c <stat_var+0x2c>
cvtsi2sdl -0x14(%rbp),%xmm1
movsd  0xe6a(%rip),%xmm0
subsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0xe5e(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  -0x28(%rbp),%xmm2
cvtsi2sdl -0x14(%rbp),%xmm3
cvtsi2sdl -0x14(%rbp),%xmm1
movsd  0xe43(%rip),%xmm4
subsd  %xmm4,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm3
movsd  0xe33(%rip),%xmm1
divsd  %xmm3,%xmm1
mulsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x20(%rbp),%xmm1
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    120c <stat_var+0x10c>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<stat_var>:
cmp    $0x2,%esi
jl     1122 <stat_var+0x22>
mov    %esi,%edx
lea    -0x1(%rdx),%rcx
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1126 <stat_var+0x26>
xorpd  %xmm2,%xmm2
xor    %ecx,%ecx
xorpd  %xmm1,%xmm1
jmp    1190 <stat_var+0x90>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
and    $0xfffffffc,%edx
xorpd  %xmm2,%xmm2
xor    %ecx,%ecx
xorpd  %xmm1,%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm0
movsd  0x8(%rdi,%rcx,8),%xmm3
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm3,%xmm1
mulsd  %xmm3,%xmm3
addsd  %xmm0,%xmm3
movsd  0x10(%rdi,%rcx,8),%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm3,%xmm0
movsd  0x18(%rdi,%rcx,8),%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1140 <stat_var+0x40>
test   %rax,%rax
je     11ba <stat_var+0xba>
lea    (%rdi,%rcx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm2
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11a0 <stat_var+0xa0>
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsi2sd %esi,%xmm3
movsd  0xe37(%rip),%xmm0
movapd %xmm3,%xmm4
addsd  %xmm0,%xmm4
movsd  0xe2f(%rip),%xmm5
divsd  %xmm4,%xmm5
mulsd  %xmm2,%xmm5
mulsd  %xmm3,%xmm4
divsd  %xmm4,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
addsd  %xmm5,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @stat_var(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double
%4 = alloca double*
%5 = alloca i32
%6 = alloca double
%7 = alloca double
%8 = alloca i32
store double* %0, double** %4
store i32 %1, i32* %5
%9 = load i32, i32* %5
%10 = icmp sgt i32 %9, 1
br i1 %10, label %11, label %58
11: ; preds = %2
store double 0.000000e+00, double* %6
store double 0.000000e+00, double* %7
store i32 0, i32* %8
br label %12
12: ; preds = %36, %11
%13 = load i32, i32* %8
%14 = load i32, i32* %5
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %39
16: ; preds = %12
%17 = load double*, double** %4
%18 = load i32, i32* %8
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %19
%21 = load double, double* %20
%22 = load double, double* %6
%23 = fadd double %22, %21
store double %23, double* %6
%24 = load double*, double** %4
%25 = load i32, i32* %8
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = load double*, double** %4
%30 = load i32, i32* %8
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %31
%33 = load double, double* %32
%34 = load double, double* %7
%35 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %28, double %33, double %34)
store double %35, double* %7
br label %36
36: ; preds = %16
%37 = load i32, i32* %8
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %8
br label %12
39: ; preds = %12
%40 = load i32, i32* %5
%41 = sitofp i32 %40 to double
%42 = fsub double %41, 1.000000e+00
%43 = fdiv double 1.000000e+00, %42
%44 = load double, double* %7
%45 = load i32, i32* %5
%46 = sitofp i32 %45 to double
%47 = load i32, i32* %5
%48 = sitofp i32 %47 to double
%49 = fsub double %48, 1.000000e+00
%50 = fmul double %46, %49
%51 = fdiv double 1.000000e+00, %50
%52 = load double, double* %6
%53 = fmul double %51, %52
%54 = load double, double* %6
%55 = fmul double %53, %54
%56 = fneg double %55
%57 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %43, double %44, double %56)
store double %57, double* %3
br label %59
58: ; preds = %2
store double 0.000000e+00, double* %3
br label %59
59: ; preds = %58, %39
%60 = load double, double* %3
ret double %60
}

LLVM IR (-O2):
define double @stat_var(double* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %68
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = add nsw i64 %5, -1
%7 = and i64 %5, 3
%8 = icmp ult i64 %6, 3
br i1 %8, label %11, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i64 %5, 4294967292
br label %41
11: ; preds = %41, %4
%12 = phi double [ undef, %4 ], [ %63, %41 ]
%13 = phi double [ undef, %4 ], [ %64, %41 ]
%14 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %65, %41 ]
%15 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %64, %41 ]
%16 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %63, %41 ]
%17 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %17, label %30, label %18
18: ; preds = %11, %18
%19 = phi i64 [ %27, %18 ], [ %14, %11 ]
%20 = phi double [ %26, %18 ], [ %15, %11 ]
%21 = phi double [ %25, %18 ], [ %16, %11 ]
%22 = phi i64 [ %28, %18 ], [ 0, %11 ]
%23 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %19
%24 = load double, double* %23
%25 = fadd double %21, %24
%26 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %24, double %24, double %20)
%27 = add nuw nsw i64 %19, 1
%28 = add i64 %22, 1
%29 = icmp eq i64 %28, %7
br i1 %29, label %30, label %18
30: ; preds = %18, %11
%31 = phi double [ %12, %11 ], [ %25, %18 ]
%32 = phi double [ %13, %11 ], [ %26, %18 ]
%33 = sitofp i32 %1 to double
%34 = fadd double %33, -1.000000e+00
%35 = fdiv double 1.000000e+00, %34
%36 = fmul double %34, %33
%37 = fdiv double -1.000000e+00, %36
%38 = fmul double %37, %31
%39 = fmul double %31, %38
%40 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %35, double %32, double %39)
br label %68
41: ; preds = %41, %9
%42 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %65, %41 ]
%43 = phi double [ 0.000000e+00, %9 ], [ %64, %41 ]
%44 = phi double [ 0.000000e+00, %9 ], [ %63, %41 ]
%45 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %66, %41 ]
%46 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %42
%47 = load double, double* %46
%48 = fadd double %44, %47
%49 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %47, double %47, double %43)
%50 = or i64 %42, 1
%51 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %50
%52 = load double, double* %51
%53 = fadd double %48, %52
%54 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %52, double %52, double %49)
%55 = or i64 %42, 2
%56 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = fadd double %53, %57
%59 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %57, double %57, double %54)
%60 = or i64 %42, 3
%61 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %60
%62 = load double, double* %61
%63 = fadd double %58, %62
%64 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %62, double %62, double %59)
%65 = add nuw nsw i64 %42, 4
%66 = add i64 %45, 4
%67 = icmp eq i64 %66, %10
br i1 %67, label %11, label %41
68: ; preds = %2, %30
%69 = phi double [ %40, %30 ], [ 0.000000e+00, %2 ]
ret double %69
}