int get_avg_vec(float *M, long long size, long long *words_indices,
                long long num_of_words, float *avg_vec) {
  if (!M || !avg_vec)
    return -1;
  int dim_idx = 0;
  for (dim_idx = 0; dim_idx < size; ++dim_idx) {
    avg_vec[dim_idx] = 0;
  }
  int i = 0;
  for (i = 0; i < num_of_words; ++i) {
    for (dim_idx = 0; dim_idx < size; ++dim_idx) {
      avg_vec[dim_idx] = avg_vec[dim_idx] * (((i + 1) - 1) / (i + 1)) +
                         (M[words_indices[i] * size + dim_idx] / (i + 1));
    }
  }
  return 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<get_avg_vec>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    %r8,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     112e <get_avg_vec+0x2e>
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
jne    113a <get_avg_vec+0x3a>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1234 <get_avg_vec+0x134>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movslq -0x34(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jge    1174 <get_avg_vec+0x74>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1148 <get_avg_vec+0x48>
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
movslq -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jge    122d <get_avg_vec+0x12d>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movslq -0x34(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jge    121a <get_avg_vec+0x11a>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cvtsi2ss %eax,%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq -0x38(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rcx
imul   -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x34(%rbp),%rdx
add    %rdx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cvtsi2ss %eax,%xmm3
divss  %xmm3,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1197 <get_avg_vec+0x97>
jmp    121f <get_avg_vec+0x11f>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1182 <get_avg_vec+0x82>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<get_avg_vec>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    $0xffffffff,%eax
test   %rdi,%rdi
je     1346 <get_avg_vec+0x236>
mov    %r8,%rbx
test   %r8,%r8
je     1346 <get_avg_vec+0x236>
mov    %rcx,%r14
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%r13
test   %rsi,%rsi
jle    115b <get_avg_vec+0x4b>
lea    0x0(,%r12,4),%rdx
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
mov    $0x1,%eax
test   %r14,%r14
jle    1346 <get_avg_vec+0x236>
lea    (%rbx,%r12,4),%rax
mov    %rax,0x20(%rsp)
lea    -0x4(%r12),%rsi
mov    %rsi,0x18(%rsp)
shr    $0x2,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %r12,%rax
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rsi,%rcx
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
mov    %rcx,0x10(%rsp)
mov    %r12,%rdx
neg    %rdx
lea    0x10(%r13),%rcx
mov    %rcx,0x8(%rsp)
lea    0x4(%r13),%r9
xor    %ebp,%ebp
xorps  %xmm0,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
jmp    11c9 <get_avg_vec+0xb9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cmp    %r14,%rbp
je     1341 <get_avg_vec+0x231>
mov    %rbp,%rcx
add    $0x1,%rbp
test   %r12,%r12
jle    11c0 <get_avg_vec+0xb0>
mov    (%r15,%rcx,8),%rcx
mov    %rcx,%r10
imul   %r12,%r10
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2ss %ebp,%xmm2
cmp    $0x4,%r12
jb     121b <get_avg_vec+0x10b>
lea    0x4(,%rcx,4),%rcx
imul   %r12,%rcx
add    %r13,%rcx
cmp    %rbx,%rcx
jbe    12a7 <get_avg_vec+0x197>
lea    0x0(,%r10,4),%rcx
add    %r13,%rcx
cmp    0x20(%rsp),%rcx
jae    12a7 <get_avg_vec+0x197>
xor    %edi,%edi
mov    %rdi,%rcx
test   $0x1,%r12b
je     124e <get_avg_vec+0x13e>
lea    (%r10,%rdi,1),%rcx
movss  0x0(%r13,%rcx,4),%xmm3
divss  %xmm2,%xmm3
movss  (%rbx,%rdi,4),%xmm4
mulss  %xmm0,%xmm4
addss  %xmm3,%xmm4
movss  %xmm4,(%rbx,%rdi,4)
mov    %rdi,%rcx
or     $0x1,%rcx
not    %rdi
cmp    %rdx,%rdi
je     11c0 <get_avg_vec+0xb0>
lea    (%r9,%r10,4),%rdi
xchg   %ax,%ax
movss  -0x4(%rdi,%rcx,4),%xmm3
divss  %xmm2,%xmm3
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm4
mulss  %xmm0,%xmm4
addss  %xmm3,%xmm4
movss  %xmm4,(%rbx,%rcx,4)
movss  (%rdi,%rcx,4),%xmm3
divss  %xmm2,%xmm3
movss  0x4(%rbx,%rcx,4),%xmm4
mulss  %xmm0,%xmm4
addss  %xmm3,%xmm4
movss  %xmm4,0x4(%rbx,%rcx,4)
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%r12
jne    1260 <get_avg_vec+0x150>
jmp    11c0 <get_avg_vec+0xb0>
movaps %xmm2,%xmm3
shufps $0x0,%xmm2,%xmm3
cmpq   $0x4,0x18(%rsp)
jae    12bb <get_avg_vec+0x1ab>
xor    %r8d,%r8d
jmp    130d <get_avg_vec+0x1fd>
mov    0x8(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%r10,4),%rcx
mov    0x10(%rsp),%r11
xor    %r8d,%r8d
nopl   0x0(%rax)
movups -0x10(%rcx,%r8,4),%xmm4
divps  %xmm3,%xmm4
movups (%rbx,%r8,4),%xmm5
movups 0x10(%rbx,%r8,4),%xmm6
mulps  %xmm1,%xmm5
addps  %xmm4,%xmm5
movups %xmm5,(%rbx,%r8,4)
movups (%rcx,%r8,4),%xmm4
divps  %xmm3,%xmm4
mulps  %xmm1,%xmm6
addps  %xmm4,%xmm6
movups %xmm6,0x10(%rbx,%r8,4)
add    $0x8,%r8
add    $0xfffffffffffffffe,%r11
jne    12d0 <get_avg_vec+0x1c0>
test   $0x1,%sil
je     1330 <get_avg_vec+0x220>
movups (%rbx,%r8,4),%xmm4
lea    (%r10,%r8,1),%rcx
movups 0x0(%r13,%rcx,4),%xmm5
divps  %xmm3,%xmm5
mulps  %xmm1,%xmm4
addps  %xmm5,%xmm4
movups %xmm4,(%rbx,%r8,4)
mov    %rax,%rdi
cmp    %r12,%rax
je     11c0 <get_avg_vec+0xb0>
jmp    121d <get_avg_vec+0x10d>
mov    $0x1,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @get_avg_vec(float* %0, i64 %1, i64* %2, i64 %3, float* %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca float*
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64*
%10 = alloca i64
%11 = alloca float*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store float* %0, float** %7
store i64 %1, i64* %8
store i64* %2, i64** %9
store i64 %3, i64* %10
store float* %4, float** %11
%14 = load float*, float** %7
%15 = icmp ne float* %14, null
br i1 %15, label %16, label %19
16: ; preds = %5
%17 = load float*, float** %11
%18 = icmp ne float* %17, null
br i1 %18, label %20, label %19
19: ; preds = %16, %5
store i32 -1, i32* %6
br label %89
20: ; preds = %16
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %12
br label %21
21: ; preds = %31, %20
%22 = load i32, i32* %12
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = load i64, i64* %8
%25 = icmp slt i64 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %34
26: ; preds = %21
%27 = load float*, float** %11
%28 = load i32, i32* %12
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds float, float* %27, i64 %29
store float 0.000000e+00, float* %30
br label %31
31: ; preds = %26
%32 = load i32, i32* %12
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %12
br label %21
34: ; preds = %21
store i32 0, i32* %13
store i32 0, i32* %13
br label %35
35: ; preds = %85, %34
%36 = load i32, i32* %13
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = load i64, i64* %10
%39 = icmp slt i64 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %88
40: ; preds = %35
store i32 0, i32* %12
br label %41
41: ; preds = %81, %40
%42 = load i32, i32* %12
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = load i64, i64* %8
%45 = icmp slt i64 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %84
46: ; preds = %41
%47 = load float*, float** %11
%48 = load i32, i32* %12
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds float, float* %47, i64 %49
%51 = load float, float* %50
%52 = load i32, i32* %13
%53 = add nsw i32 %52, 1
%54 = sub nsw i32 %53, 1
%55 = load i32, i32* %13
%56 = add nsw i32 %55, 1
%57 = sdiv i32 %54, %56
%58 = sitofp i32 %57 to float
%59 = load float*, float** %7
%60 = load i64*, i64** %9
%61 = load i32, i32* %13
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i64, i64* %60, i64 %62
%64 = load i64, i64* %63
%65 = load i64, i64* %8
%66 = mul nsw i64 %64, %65
%67 = load i32, i32* %12
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = add nsw i64 %66, %68
%70 = getelementptr inbounds float, float* %59, i64 %69
%71 = load float, float* %70
%72 = load i32, i32* %13
%73 = add nsw i32 %72, 1
%74 = sitofp i32 %73 to float
%75 = fdiv float %71, %74
%76 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %51, float %58, float %75)
%77 = load float*, float** %11
%78 = load i32, i32* %12
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds float, float* %77, i64 %79
store float %76, float* %80
br label %81
81: ; preds = %46
%82 = load i32, i32* %12
%83 = add nsw i32 %82, 1
store i32 %83, i32* %12
br label %41
84: ; preds = %41
br label %85
85: ; preds = %84
%86 = load i32, i32* %13
%87 = add nsw i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %13
br label %35
88: ; preds = %35
store i32 1, i32* %6
br label %89
89: ; preds = %88, %19
%90 = load i32, i32* %6
ret i32 %90
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @get_avg_vec(float* %0, i64 %1, i64* nocapture %2, i64 %3, float* %4) {
%6 = bitcast float* %4 to i8*
%7 = bitcast float* %0 to i8*
%8 = icmp ne float* %0, null
%9 = icmp ne float* %4, null
%10 = and i1 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %130
11: ; preds = %5
%12 = icmp sgt i64 %1, 0
br i1 %12, label %13, label %15
13: ; preds = %11
%14 = shl nuw i64 %1, 2
br label %15
15: ; preds = %13, %11
%16 = icmp sgt i64 %3, 0
br i1 %16, label %17, label %130
17: ; preds = %15
%18 = getelementptr float, float* %4, i64 %1
%19 = add i64 %1, -4
%20 = lshr i64 %19, 2
%21 = add nuw nsw i64 %20, 1
%22 = icmp ult i64 %1, 4
%23 = and i64 %1, -4
%24 = and i64 %21, 1
%25 = icmp ult i64 %19, 4
%26 = and i64 %21, 9223372036854775806
%27 = icmp eq i64 %24, 0
%28 = icmp eq i64 %23, %1
%29 = and i64 %1, 1
%30 = icmp eq i64 %29, 0
%31 = sub i64 0, %1
br label %32
32: ; preds = %17, %128
%33 = phi i64 [ %34, %128 ], [ 0, %17 ]
%34 = add nuw nsw i64 %33, 1
br i1 %12, label %35, label %128
35: ; preds = %32
%36 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %33
%37 = load i64, i64* %36
%38 = mul nsw i64 %37, %1
%39 = trunc i64 %34 to i32
%40 = sitofp i32 %39 to float
br i1 %22, label %94, label %41
41: ; preds = %35
%42 = getelementptr float, float* %0, i64 %38
%43 = shl i64 %37, 2
%44 = add i64 %43, 4
%45 = mul i64 %44, %1
%46 = getelementptr i8, i8* %7, i64 %45
%47 = icmp ugt i8* %46, %6
%48 = icmp ult float* %42, %18
%49 = and i1 %47, %48
br i1 %49, label %94, label %50
50: ; preds = %41
%51 = insertelement <4 x float> poison, float %40, i64 0
%52 = shufflevector <4 x float> %51, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br i1 %25, label %80, label %53
53: ; preds = %50, %53
%54 = phi i64 [ %77, %53 ], [ 0, %50 ]
%55 = phi i64 [ %78, %53 ], [ 0, %50 ]
%56 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %54
%57 = bitcast float* %56 to <4 x float>*
%58 = load <4 x float>, <4 x float>* %57
%59 = add nsw i64 %38, %54
%60 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %59
%61 = bitcast float* %60 to <4 x float>*
%62 = load <4 x float>, <4 x float>* %61
%63 = fdiv <4 x float> %62, %52
%64 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %58, <4 x float> zeroinitializer, <4 x float> %63)
%65 = bitcast float* %56 to <4 x float>*
store <4 x float> %64, <4 x float>* %65
%66 = or i64 %54, 4
%67 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %66
%68 = bitcast float* %67 to <4 x float>*
%69 = load <4 x float>, <4 x float>* %68
%70 = add nsw i64 %38, %66
%71 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %70
%72 = bitcast float* %71 to <4 x float>*
%73 = load <4 x float>, <4 x float>* %72
%74 = fdiv <4 x float> %73, %52
%75 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %69, <4 x float> zeroinitializer, <4 x float> %74)
%76 = bitcast float* %67 to <4 x float>*
store <4 x float> %75, <4 x float>* %76
%77 = add nuw i64 %54, 8
%78 = add i64 %55, 2
%79 = icmp eq i64 %78, %26
br i1 %79, label %80, label %53
80: ; preds = %53, %50
%81 = phi i64 [ 0, %50 ], [ %77, %53 ]
br i1 %27, label %93, label %82
82: ; preds = %80
%83 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %81
%84 = bitcast float* %83 to <4 x float>*
%85 = load <4 x float>, <4 x float>* %84
%86 = add nsw i64 %38, %81
%87 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %86
%88 = bitcast float* %87 to <4 x float>*
%89 = load <4 x float>, <4 x float>* %88
%90 = fdiv <4 x float> %89, %52
%91 = call <4 x float> @llvm.fmuladd.v4f32(<4 x float> %85, <4 x float> zeroinitializer, <4 x float> %90)
%92 = bitcast float* %83 to <4 x float>*
store <4 x float> %91, <4 x float>* %92
br label %93
93: ; preds = %80, %82
br i1 %28, label %128, label %94
94: ; preds = %41, %35, %93
%95 = phi i64 [ 0, %41 ], [ 0, %35 ], [ %23, %93 ]
%96 = xor i64 %95, -1
br i1 %30, label %106, label %97
97: ; preds = %94
%98 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %95
%99 = load float, float* %98
%100 = add nsw i64 %38, %95
%101 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %100
%102 = load float, float* %101
%103 = fdiv float %102, %40
%104 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %99, float 0.000000e+00, float %103)
store float %104, float* %98
%105 = or i64 %95, 1
br label %106
106: ; preds = %97, %94
%107 = phi i64 [ %95, %94 ], [ %105, %97 ]
%108 = icmp eq i64 %96, %31
br i1 %108, label %128, label %109
109: ; preds = %106, %109
%110 = phi i64 [ %126, %109 ], [ %107, %106 ]
%111 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %110
%112 = load float, float* %111
%113 = add nsw i64 %38, %110
%114 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %113
%115 = load float, float* %114
%116 = fdiv float %115, %40
%117 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %112, float 0.000000e+00, float %116)
store float %117, float* %111
%118 = add nuw nsw i64 %110, 1
%119 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %118
%120 = load float, float* %119
%121 = add nsw i64 %38, %118
%122 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %121
%123 = load float, float* %122
%124 = fdiv float %123, %40
%125 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %120, float 0.000000e+00, float %124)
store float %125, float* %119
%126 = add nuw nsw i64 %110, 2
%127 = icmp eq i64 %126, %1
br i1 %127, label %128, label %109
128: ; preds = %106, %109, %93, %32
%129 = icmp eq i64 %34, %3
br i1 %129, label %130, label %32
130: ; preds = %128, %15, %5
%131 = phi i32 [ -1, %5 ], [ 1, %15 ], [ 1, %128 ]
ret i32 %131
}