void square_vec(int n, float *vec) {
  int i;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    vec[i] *= vec[i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<square_vec>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    114b <square_vec+0x4b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1112 <square_vec+0x12>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<square_vec>:
test   %edi,%edi
jle    11b7 <square_vec+0xb7>
mov    %edi,%eax
cmp    $0x8,%edi
jae    1116 <square_vec+0x16>
xor    %ecx,%ecx
jmp    11a0 <square_vec+0xa0>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rdx
mov    %rdx,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rdx,%rdx
je     11b8 <square_vec+0xb8>
mov    %r8,%rdi
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
movups (%rsi,%rdx,4),%xmm0
movups 0x10(%rsi,%rdx,4),%xmm1
movups 0x20(%rsi,%rdx,4),%xmm2
movups 0x30(%rsi,%rdx,4),%xmm3
mulps  %xmm0,%xmm0
mulps  %xmm1,%xmm1
movups %xmm0,(%rsi,%rdx,4)
movups %xmm1,0x10(%rsi,%rdx,4)
mulps  %xmm2,%xmm2
mulps  %xmm3,%xmm3
movups %xmm2,0x20(%rsi,%rdx,4)
movups %xmm3,0x30(%rsi,%rdx,4)
add    $0x10,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
jne    1140 <square_vec+0x40>
test   $0x1,%r8b
je     119a <square_vec+0x9a>
movups (%rsi,%rdx,4),%xmm0
movups 0x10(%rsi,%rdx,4),%xmm1
mulps  %xmm0,%xmm0
mulps  %xmm1,%xmm1
movups %xmm0,(%rsi,%rdx,4)
movups %xmm1,0x10(%rsi,%rdx,4)
cmp    %rax,%rcx
je     11b7 <square_vec+0xb7>
nop
movss  (%rsi,%rcx,4),%xmm0
mulss  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rsi,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    11a0 <square_vec+0xa0>
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r8b
jne    1182 <square_vec+0x82>
jmp    119a <square_vec+0x9a>

LLVM IR (-O0):
define void @square_vec(i32 %0, float* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca float*
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store float* %1, float** %4
store i32 0, i32* %5
br label %6
6: ; preds = %22, %2
%7 = load i32, i32* %5
%8 = load i32, i32* %3
%9 = icmp slt i32 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %25
10: ; preds = %6
%11 = load float*, float** %4
%12 = load i32, i32* %5
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds float, float* %11, i64 %13
%15 = load float, float* %14
%16 = load float*, float** %4
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds float, float* %16, i64 %18
%20 = load float, float* %19
%21 = fmul float %20, %15
store float %21, float* %19
br label %22
22: ; preds = %10
%23 = load i32, i32* %5
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %5
br label %6
25: ; preds = %6
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @square_vec(i32 %0, float* nocapture %1) {
%3 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %3, label %4, label %68
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %0 to i64
%6 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %6, label %59, 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 %43, label %14
14: ; preds = %7
%15 = and i64 %11, 4611686018427387902
br label %16
16: ; preds = %16, %14
%17 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %40, %16 ]
%18 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %41, %16 ]
%19 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %17
%20 = bitcast float* %19 to <4 x float>*
%21 = load <4 x float>, <4 x float>* %20
%22 = getelementptr inbounds float, float* %19, i64 4
%23 = bitcast float* %22 to <4 x float>*
%24 = load <4 x float>, <4 x float>* %23
%25 = fmul <4 x float> %21, %21
%26 = fmul <4 x float> %24, %24
%27 = bitcast float* %19 to <4 x float>*
store <4 x float> %25, <4 x float>* %27
%28 = bitcast float* %22 to <4 x float>*
store <4 x float> %26, <4 x float>* %28
%29 = or i64 %17, 8
%30 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %29
%31 = bitcast float* %30 to <4 x float>*
%32 = load <4 x float>, <4 x float>* %31
%33 = getelementptr inbounds float, float* %30, i64 4
%34 = bitcast float* %33 to <4 x float>*
%35 = load <4 x float>, <4 x float>* %34
%36 = fmul <4 x float> %32, %32
%37 = fmul <4 x float> %35, %35
%38 = bitcast float* %30 to <4 x float>*
store <4 x float> %36, <4 x float>* %38
%39 = bitcast float* %33 to <4 x float>*
store <4 x float> %37, <4 x float>* %39
%40 = add nuw i64 %17, 16
%41 = add i64 %18, 2
%42 = icmp eq i64 %41, %15
br i1 %42, label %43, label %16
43: ; preds = %16, %7
%44 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %40, %16 ]
%45 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %45, label %57, label %46
46: ; preds = %43
%47 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %44
%48 = bitcast float* %47 to <4 x float>*
%49 = load <4 x float>, <4 x float>* %48
%50 = getelementptr inbounds float, float* %47, i64 4
%51 = bitcast float* %50 to <4 x float>*
%52 = load <4 x float>, <4 x float>* %51
%53 = fmul <4 x float> %49, %49
%54 = fmul <4 x float> %52, %52
%55 = bitcast float* %47 to <4 x float>*
store <4 x float> %53, <4 x float>* %55
%56 = bitcast float* %50 to <4 x float>*
store <4 x float> %54, <4 x float>* %56
br label %57
57: ; preds = %43, %46
%58 = icmp eq i64 %8, %5
br i1 %58, label %68, label %59
59: ; preds = %4, %57
%60 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %8, %57 ]
br label %61
61: ; preds = %59, %61
%62 = phi i64 [ %66, %61 ], [ %60, %59 ]
%63 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %62
%64 = load float, float* %63
%65 = fmul float %64, %64
store float %65, float* %63
%66 = add nuw nsw i64 %62, 1
%67 = icmp eq i64 %66, %5
br i1 %67, label %68, label %61
68: ; preds = %61, %57, %2
ret void
}