void dist_normalize(double *x, double *P) {
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < 100; i++) {
    sum += P[i];
  }
  for (int i = 0; i < 100; i++) {
    P[i] /= (sum * x[2] - x[1]);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dist_normalize>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x64,-0x18(%rbp)
jge    114f <dist_normalize+0x4f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
cvtsi2sdl -0x14(%rbp),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    111a <dist_normalize+0x1a>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x64,-0x1c(%rbp)
jge    11ba <dist_normalize+0xba>
cvtsi2sdl -0x14(%rbp),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  0x10(%rax),%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  0x8(%rax),%xmm0
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1156 <dist_normalize+0x56>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dist_normalize>:
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    $0x4,%eax
nopl   0x0(%rax)
addsd  -0x20(%rsi,%rax,8),%xmm0
cvttpd2dq %xmm0,%xmm0
cvtdq2pd %xmm0,%xmm0
addsd  -0x18(%rsi,%rax,8),%xmm0
cvttpd2dq %xmm0,%xmm0
cvtdq2pd %xmm0,%xmm0
addsd  -0x10(%rsi,%rax,8),%xmm0
cvttpd2dq %xmm0,%xmm0
cvtdq2pd %xmm0,%xmm0
addsd  -0x8(%rsi,%rax,8),%xmm0
cvttpd2dq %xmm0,%xmm0
cvtdq2pd %xmm0,%xmm0
addsd  (%rsi,%rax,8),%xmm0
cvttpd2dq %xmm0,%xmm0
cvtdq2pd %xmm0,%xmm0
add    $0x5,%rax
cmp    $0x68,%rax
jne    1110 <dist_normalize+0x10>
lea    0x18(%rdi),%rax
cmp    %rsi,%rax
jbe    11c6 <dist_normalize+0xc6>
lea    0x8(%rdi),%rax
lea    0x320(%rsi),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    11c6 <dist_normalize+0xc6>
mov    $0x1,%eax
nopl   (%rax)
movsd  0x10(%rdi),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
subsd  0x8(%rdi),%xmm1
movsd  -0x8(%rsi,%rax,8),%xmm2
divsd  %xmm1,%xmm2
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm2,-0x8(%rsi,%rax,8)
movsd  0x10(%rdi),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
subsd  0x8(%rdi),%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rsi,%rax,8)
add    $0x2,%rax
cmp    $0x65,%rax
jne    1180 <dist_normalize+0x80>
jmp    11f8 <dist_normalize+0xf8>
mulsd  0x10(%rdi),%xmm0
subsd  0x8(%rdi),%xmm0
unpcklpd %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movupd (%rsi,%rax,8),%xmm1
divpd  %xmm0,%xmm1
movupd %xmm1,(%rsi,%rax,8)
add    $0x2,%rax
cmp    $0x64,%rax
jne    11e0 <dist_normalize+0xe0>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @dist_normalize(double* %0, double* %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca double*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store double* %0, double** %3
store double* %1, double** %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %8
8: ; preds = %21, %2
%9 = load i32, i32* %6
%10 = icmp slt i32 %9, 100
br i1 %10, label %11, label %24
11: ; preds = %8
%12 = load double*, double** %4
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds double, double* %12, i64 %14
%16 = load double, double* %15
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sitofp i32 %17 to double
%19 = fadd double %18, %16
%20 = fptosi double %19 to i32
store i32 %20, i32* %5
br label %21
21: ; preds = %11
%22 = load i32, i32* %6
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %6
br label %8
24: ; preds = %8
store i32 0, i32* %7
br label %25
25: ; preds = %45, %24
%26 = load i32, i32* %7
%27 = icmp slt i32 %26, 100
br i1 %27, label %28, label %48
28: ; preds = %25
%29 = load i32, i32* %5
%30 = sitofp i32 %29 to double
%31 = load double*, double** %3
%32 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 2
%33 = load double, double* %32
%34 = load double*, double** %3
%35 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 1
%36 = load double, double* %35
%37 = fneg double %36
%38 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %30, double %33, double %37)
%39 = load double*, double** %4
%40 = load i32, i32* %7
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = fdiv double %43, %38
store double %44, double* %42
br label %45
45: ; preds = %28
%46 = load i32, i32* %7
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %7
br label %25
48: ; preds = %25
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @dist_normalize(double* nocapture %0, double* nocapture %1) {
br label %31
3: ; preds = %31
%4 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 2
%5 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 1
%6 = getelementptr double, double* %1, i64 100
%7 = getelementptr double, double* %0, i64 3
%8 = icmp ugt double* %7, %1
%9 = icmp ult double* %5, %6
%10 = and i1 %8, %9
br i1 %10, label %66, label %11
11: ; preds = %3
%12 = insertelement <2 x double> poison, double %63, i64 0
%13 = shufflevector <2 x double> %12, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%14 = load double, double* %4
%15 = insertelement <2 x double> poison, double %14, i64 0
%16 = shufflevector <2 x double> %15, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%17 = load double, double* %5
%18 = insertelement <2 x double> poison, double %17, i64 0
%19 = shufflevector <2 x double> %18, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%20 = fneg <2 x double> %19
%21 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %13, <2 x double> %16, <2 x double> %20)
br label %22
22: ; preds = %22, %11
%23 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %29, %22 ]
%24 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %23
%25 = bitcast double* %24 to <2 x double>*
%26 = load <2 x double>, <2 x double>* %25
%27 = fdiv <2 x double> %26, %21
%28 = bitcast double* %24 to <2 x double>*
store <2 x double> %27, <2 x double>* %28
%29 = add nuw i64 %23, 2
%30 = icmp eq i64 %29, 100
br i1 %30, label %65, label %22
31: ; preds = %31, %2
%32 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %62, %31 ]
%33 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %63, %31 ]
%34 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %32
%35 = load double, double* %34
%36 = fadd double %33, %35
%37 = fptosi double %36 to i32
%38 = add nuw nsw i64 %32, 1
%39 = sitofp i32 %37 to double
%40 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %38
%41 = load double, double* %40
%42 = fadd double %41, %39
%43 = fptosi double %42 to i32
%44 = add nuw nsw i64 %32, 2
%45 = sitofp i32 %43 to double
%46 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %44
%47 = load double, double* %46
%48 = fadd double %47, %45
%49 = fptosi double %48 to i32
%50 = add nuw nsw i64 %32, 3
%51 = sitofp i32 %49 to double
%52 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %50
%53 = load double, double* %52
%54 = fadd double %53, %51
%55 = fptosi double %54 to i32
%56 = add nuw nsw i64 %32, 4
%57 = sitofp i32 %55 to double
%58 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %56
%59 = load double, double* %58
%60 = fadd double %59, %57
%61 = fptosi double %60 to i32
%62 = add nuw nsw i64 %32, 5
%63 = sitofp i32 %61 to double
%64 = icmp eq i64 %62, 100
br i1 %64, label %3, label %31
65: ; preds = %22, %66
ret void
66: ; preds = %3, %66
%67 = phi i64 [ %83, %66 ], [ 0, %3 ]
%68 = load double, double* %4
%69 = load double, double* %5
%70 = fneg double %69
%71 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %63, double %68, double %70)
%72 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %67
%73 = load double, double* %72
%74 = fdiv double %73, %71
store double %74, double* %72
%75 = or i64 %67, 1
%76 = load double, double* %4
%77 = load double, double* %5
%78 = fneg double %77
%79 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %63, double %76, double %78)
%80 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %75
%81 = load double, double* %80
%82 = fdiv double %81, %79
store double %82, double* %80
%83 = add nuw nsw i64 %67, 2
%84 = icmp eq i64 %83, 100
br i1 %84, label %65, label %66
}