long lagrange_poly_val(const long *vals, int terms, int x) {
  long val = 0;
  for (int i = 0; i < terms; i++) {
    long nom = 1;
    long denom = 1;
    for (int j = 1; j <= terms; j++) {
      if (j != i + 1) {
        nom *= x - j;
        denom *= i + 1 - j;
      }
    }
    val += vals[i] * nom / denom;
  }
  return val;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<lagrange_poly_val>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11c2 <lagrange_poly_val+0xc2>
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
movq   $0x1,-0x30(%rbp)
movl   $0x1,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     1195 <lagrange_poly_val+0x95>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     1182 <lagrange_poly_val+0x82>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0x34(%rbp),%eax
cltq
imul   -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
sub    -0x34(%rbp),%eax
cltq
imul   -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1187 <lagrange_poly_val+0x87>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1140 <lagrange_poly_val+0x40>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
imul   -0x28(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x30(%rbp)
add    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111d <lagrange_poly_val+0x1d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<lagrange_poly_val>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdi,-0x8(%rsp)
test   %esi,%esi
jle    1259 <lagrange_poly_val+0x159>
movslq %edx,%rax
mov    %esi,%r8d
mov    %r8d,%r14d
and    $0xfffffffe,%r14d
mov    %rax,-0x18(%rsp)
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
xor    %r12d,%r12d
mov    $0x1,%r15d
xor    %r13d,%r13d
xor    %r10d,%r10d
mov    %esi,-0x24(%rsp)
mov    %r8,-0x10(%rsp)
jmp    1186 <lagrange_poly_val+0x86>
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x8(%rsp),%rdx
imul   (%rdx,%r13,8),%rax
mov    %rax,%rdx
or     %rcx,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     1250 <lagrange_poly_val+0x150>
cqto
idiv   %rcx
mov    -0x24(%rsp),%esi
add    %rax,%r10
add    $0xffffffffffffffff,%r12
mov    %rdi,%r13
cmp    %r8,%rdi
je     125c <lagrange_poly_val+0x15c>
mov    $0x1,%ebx
mov    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x1,%esi
je     1211 <lagrange_poly_val+0x111>
mov    $0x1,%ebx
mov    -0x20(%rsp),%rsi
mov    %r13,%rbp
mov    $0x1,%r8d
mov    $0x1,%r9d
xor    %r11d,%r11d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r12,%rbx,1),%rdi
cmp    $0x1,%rdi
mov    %rsi,%rdx
cmove  %rdi,%rdx
cmovne %rbp,%rdi
lea    -0x1(%rsi),%rax
cmp    %rbx,%r13
cmove  %r15,%rax
lea    -0x1(%rbp),%rcx
cmove  %r15,%rcx
imul   %r9,%rax
imul   %rdx,%rax
imul   %r8,%rcx
imul   %rdi,%rcx
add    $0x2,%rbx
add    $0x2,%r11
add    $0xfffffffffffffffe,%rbp
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
mov    %rcx,%r8
mov    %rax,%r9
cmp    %r14,%r11
jne    11c0 <lagrange_poly_val+0xc0>
lea    0x1(%r13),%rdi
mov    -0x10(%rsp),%r8
test   $0x1,%r8b
je     1150 <lagrange_poly_val+0x50>
mov    -0x18(%rsp),%rdx
sub    %rbx,%rdx
mov    %rdi,%rbp
sub    %rbx,%rbp
cmove  %r15,%rdx
cmove  %r15,%rbp
imul   %rdx,%rax
imul   %rbp,%rcx
jmp    1150 <lagrange_poly_val+0x50>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %edx,%edx
div    %ecx
jmp    116f <lagrange_poly_val+0x6f>
xor    %r10d,%r10d
mov    %r10,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @lagrange_poly_val(i64* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i64*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i32
store i64* %0, i64** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i64 0, i64* %7
store i32 0, i32* %8
br label %12
12: ; preds = %56, %3
%13 = load i32, i32* %8
%14 = load i32, i32* %5
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %59
16: ; preds = %12
store i64 1, i64* %9
store i64 1, i64* %10
store i32 1, i32* %11
br label %17
17: ; preds = %41, %16
%18 = load i32, i32* %11
%19 = load i32, i32* %5
%20 = icmp sle i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %44
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %11
%23 = load i32, i32* %8
%24 = add nsw i32 %23, 1
%25 = icmp ne i32 %22, %24
br i1 %25, label %26, label %40
26: ; preds = %21
%27 = load i32, i32* %6
%28 = load i32, i32* %11
%29 = sub nsw i32 %27, %28
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = load i64, i64* %9
%32 = mul nsw i64 %31, %30
store i64 %32, i64* %9
%33 = load i32, i32* %8
%34 = add nsw i32 %33, 1
%35 = load i32, i32* %11
%36 = sub nsw i32 %34, %35
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = load i64, i64* %10
%39 = mul nsw i64 %38, %37
store i64 %39, i64* %10
br label %40
40: ; preds = %26, %21
br label %41
41: ; preds = %40
%42 = load i32, i32* %11
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %11
br label %17
44: ; preds = %17
%45 = load i64*, i64** %4
%46 = load i32, i32* %8
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i64, i64* %45, i64 %47
%49 = load i64, i64* %48
%50 = load i64, i64* %9
%51 = mul nsw i64 %49, %50
%52 = load i64, i64* %10
%53 = sdiv i64 %51, %52
%54 = load i64, i64* %7
%55 = add nsw i64 %54, %53
store i64 %55, i64* %7
br label %56
56: ; preds = %44
%57 = load i32, i32* %8
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %8
br label %12
59: ; preds = %12
%60 = load i64, i64* %7
ret i64 %60
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @lagrange_poly_val(i64* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %17
5: ; preds = %3
%6 = sext i32 %2 to i64
%7 = zext i32 %1 to i64
%8 = zext i32 %1 to i64
%9 = and i64 %8, 1
%10 = icmp eq i32 %1, 1
%11 = and i64 %8, 4294967294
%12 = icmp eq i64 %9, 0
br label %13
13: ; preds = %33, %5
%14 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %16, %33 ]
%15 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %40, %33 ]
%16 = add nuw nsw i64 %14, 1
br i1 %10, label %19, label %42
17: ; preds = %33, %3
%18 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %40, %33 ]
ret i64 %18
19: ; preds = %42, %13
%20 = phi i64 [ undef, %13 ], [ %59, %42 ]
%21 = phi i64 [ undef, %13 ], [ %61, %42 ]
%22 = phi i64 [ 1, %13 ], [ %62, %42 ]
%23 = phi i64 [ 1, %13 ], [ %61, %42 ]
%24 = phi i64 [ 1, %13 ], [ %59, %42 ]
br i1 %12, label %33, label %25
25: ; preds = %19
%26 = icmp eq i64 %16, %22
%27 = sub nsw i64 %6, %22
%28 = sub nsw i64 %16, %22
%29 = select i1 %26, i64 1, i64 %27
%30 = mul nsw i64 %24, %29
%31 = select i1 %26, i64 1, i64 %28
%32 = mul nsw i64 %23, %31
br label %33
33: ; preds = %19, %25
%34 = phi i64 [ %20, %19 ], [ %30, %25 ]
%35 = phi i64 [ %21, %19 ], [ %32, %25 ]
%36 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %14
%37 = load i64, i64* %36
%38 = mul nsw i64 %37, %34
%39 = sdiv i64 %38, %35
%40 = add nsw i64 %39, %15
%41 = icmp eq i64 %16, %7
br i1 %41, label %17, label %13
42: ; preds = %13, %42
%43 = phi i64 [ %62, %42 ], [ 1, %13 ]
%44 = phi i64 [ %61, %42 ], [ 1, %13 ]
%45 = phi i64 [ %59, %42 ], [ 1, %13 ]
%46 = phi i64 [ %63, %42 ], [ 0, %13 ]
%47 = icmp eq i64 %16, %43
%48 = sub nsw i64 %6, %43
%49 = sub nsw i64 %16, %43
%50 = select i1 %47, i64 1, i64 %48
%51 = mul nsw i64 %45, %50
%52 = select i1 %47, i64 1, i64 %49
%53 = mul nsw i64 %44, %52
%54 = add nuw nsw i64 %43, 1
%55 = icmp eq i64 %14, %43
%56 = sub nsw i64 %6, %54
%57 = sub nsw i64 %16, %54
%58 = select i1 %55, i64 1, i64 %56
%59 = mul nsw i64 %51, %58
%60 = select i1 %55, i64 1, i64 %57
%61 = mul nsw i64 %53, %60
%62 = add nuw nsw i64 %43, 2
%63 = add i64 %46, 2
%64 = icmp eq i64 %63, %11
br i1 %64, label %19, label %42
}