#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
double sqrt(double);
double similarity(double *x1, float *x2, unsigned int N) {
  double y, da1;
  unsigned int n;
  y = 0;
  for (n = 0; n < N; n++)
    y += x1[n] * x2[n];
  da1 = 0;
  for (n = 0; n < N; n++)
    da1 += x1[n] * x1[n];
  y /= sqrt(da1);
  da1 = 0;
  for (n = 0; n < N; n++)
    da1 += x2[n] * x2[n];
  y /= sqrt(da1);
  return y;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<similarity>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jae    117a <similarity+0x6a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm2
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1132 <similarity+0x22>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jae    11cd <similarity+0xbd>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
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    1189 <similarity+0x79>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jae    1237 <similarity+0x127>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
addsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11f7 <similarity+0xe7>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<similarity>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
xorpd  %xmm3,%xmm3
xorpd  %xmm0,%xmm0
xorpd  %xmm4,%xmm4
xorpd  %xmm5,%xmm5
test   %edx,%edx
je     135a <similarity+0x24a>
mov    %edx,%r14d
mov    %rsi,%rbx
mov    %edx,%ebp
lea    -0x1(%rbp),%r15
mov    %ebp,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%r15
jae    114e <similarity+0x3e>
xorpd  %xmm4,%xmm4
xor    %ecx,%ecx
jmp    11ba <similarity+0xaa>
mov    %ebp,%edx
and    $0xfffffffc,%edx
xorpd  %xmm4,%xmm4
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm0
movss  0x4(%rbx,%rcx,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mulsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm0
addsd  %xmm4,%xmm0
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
mulsd  0x8(%rdi,%rcx,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movss  0x8(%rbx,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mulsd  0x10(%rdi,%rcx,8),%xmm0
movss  0xc(%rbx,%rcx,4),%xmm2
xorps  %xmm4,%xmm4
cvtss2sd %xmm2,%xmm4
mulsd  0x18(%rdi,%rcx,8),%xmm4
addsd  %xmm1,%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm4
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1160 <similarity+0x50>
test   %rax,%rax
je     11eb <similarity+0xdb>
lea    (%rbx,%rcx,4),%rdx
lea    (%rdi,%rcx,8),%rcx
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
movss  (%rdx,%rsi,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mulsd  (%rcx,%rsi,8),%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm4
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rax
jne    11d0 <similarity+0xc0>
test   %r14d,%r14d
je     1203 <similarity+0xf3>
mov    %ebp,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%r15
jae    1210 <similarity+0x100>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    1260 <similarity+0x150>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xorpd  %xmm5,%xmm5
jmp    135a <similarity+0x24a>
mov    %ebp,%edx
and    $0xfffffffc,%edx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm1
movsd  0x8(%rdi,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x10(%rdi,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x18(%rdi,%rcx,8),%xmm0
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1220 <similarity+0x110>
test   %rax,%rax
je     1286 <similarity+0x176>
lea    (%rdi,%rcx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    1270 <similarity+0x160>
xorpd  %xmm5,%xmm5
ucomisd %xmm5,%xmm0
jb     129e <similarity+0x18e>
sqrtsd %xmm0,%xmm0
test   %r14d,%r14d
jne    12be <similarity+0x1ae>
jmp    135a <similarity+0x24a>
movsd  %xmm4,(%rsp)
call   1030 <sqrt@plt>
xorpd  %xmm5,%xmm5
movsd  (%rsp),%xmm4
xorpd  %xmm3,%xmm3
test   %r14d,%r14d
je     135a <similarity+0x24a>
mov    %ebp,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%r15
jae    12d1 <similarity+0x1c1>
xorpd  %xmm5,%xmm5
xor    %ecx,%ecx
jmp    1333 <similarity+0x223>
and    $0xfffffffc,%ebp
xorpd  %xmm5,%xmm5
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm1
movss  0x4(%rbx,%rcx,4),%xmm2
mulss  %xmm1,%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm5,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm2
cvtss2sd %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movss  0x8(%rbx,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movss  0xc(%rbx,%rcx,4),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm2
xorps  %xmm5,%xmm5
cvtss2sd %xmm2,%xmm5
addsd  %xmm1,%xmm5
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rbp
jne    12e0 <similarity+0x1d0>
test   %rax,%rax
je     135a <similarity+0x24a>
lea    (%rbx,%rcx,4),%rcx
xor    %edx,%edx
xchg   %ax,%ax
movss  (%rcx,%rdx,4),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm5
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    1340 <similarity+0x230>
divsd  %xmm0,%xmm4
ucomisd %xmm3,%xmm5
jb     136d <similarity+0x25d>
xorps  %xmm0,%xmm0
sqrtsd %xmm5,%xmm0
jmp    1380 <similarity+0x270>
movapd %xmm5,%xmm0
movsd  %xmm4,(%rsp)
call   1030 <sqrt@plt>
movsd  (%rsp),%xmm4
divsd  %xmm0,%xmm4
movapd %xmm4,%xmm0
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @similarity(double* %0, float* %1, i32 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca float*
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
%8 = alloca double
%9 = alloca i32
store double* %0, double** %4
store float* %1, float** %5
store i32 %2, i32* %6
store double 0.000000e+00, double* %7
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %28, %3
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp ult i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %31
14: ; preds = %10
%15 = load double*, double** %4
%16 = load i32, i32* %9
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %17
%19 = load double, double* %18
%20 = load float*, float** %5
%21 = load i32, i32* %9
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds float, float* %20, i64 %22
%24 = load float, float* %23
%25 = fpext float %24 to double
%26 = load double, double* %7
%27 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %19, double %25, double %26)
store double %27, double* %7
br label %28
28: ; preds = %14
%29 = load i32, i32* %9
%30 = add i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %9
br label %10
31: ; preds = %10
store double 0.000000e+00, double* %8
store i32 0, i32* %9
br label %32
32: ; preds = %49, %31
%33 = load i32, i32* %9
%34 = load i32, i32* %6
%35 = icmp ult i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %52
36: ; preds = %32
%37 = load double*, double** %4
%38 = load i32, i32* %9
%39 = zext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %39
%41 = load double, double* %40
%42 = load double*, double** %4
%43 = load i32, i32* %9
%44 = zext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 %44
%46 = load double, double* %45
%47 = load double, double* %8
%48 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %41, double %46, double %47)
store double %48, double* %8
br label %49
49: ; preds = %36
%50 = load i32, i32* %9
%51 = add i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %9
br label %32
52: ; preds = %32
%53 = load double, double* %8
%54 = call double @sqrt(double %53)
%55 = load double, double* %7
%56 = fdiv double %55, %54
store double %56, double* %7
store double 0.000000e+00, double* %8
store i32 0, i32* %9
br label %57
57: ; preds = %76, %52
%58 = load i32, i32* %9
%59 = load i32, i32* %6
%60 = icmp ult i32 %58, %59
br i1 %60, label %61, label %79
61: ; preds = %57
%62 = load float*, float** %5
%63 = load i32, i32* %9
%64 = zext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds float, float* %62, i64 %64
%66 = load float, float* %65
%67 = load float*, float** %5
%68 = load i32, i32* %9
%69 = zext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds float, float* %67, i64 %69
%71 = load float, float* %70
%72 = fmul float %66, %71
%73 = fpext float %72 to double
%74 = load double, double* %8
%75 = fadd double %74, %73
store double %75, double* %8
br label %76
76: ; preds = %61
%77 = load i32, i32* %9
%78 = add i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %9
br label %57
79: ; preds = %57
%80 = load double, double* %8
%81 = call double @sqrt(double %80)
%82 = load double, double* %7
%83 = fdiv double %82, %81
store double %83, double* %7
%84 = load double, double* %7
ret double %84
}

LLVM IR (-O2):
define double @similarity(double* nocapture %0, float* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %4, label %163, label %5
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = and i64 %6, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %9, label %12, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, 4294967292
br label %37
12: ; preds = %37, %5
%13 = phi double [ undef, %5 ], [ %67, %37 ]
%14 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %68, %37 ]
%15 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %67, %37 ]
%16 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %16, label %30, label %17
17: ; preds = %12, %17
%18 = phi i64 [ %27, %17 ], [ %14, %12 ]
%19 = phi double [ %26, %17 ], [ %15, %12 ]
%20 = phi i64 [ %28, %17 ], [ 0, %12 ]
%21 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %18
%22 = load double, double* %21
%23 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %18
%24 = load float, float* %23
%25 = fpext float %24 to double
%26 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %22, double %25, double %19)
%27 = add nuw nsw i64 %18, 1
%28 = add i64 %20, 1
%29 = icmp eq i64 %28, %8
br i1 %29, label %30, label %17
30: ; preds = %17, %12
%31 = phi double [ %13, %12 ], [ %26, %17 ]
br i1 %4, label %163, label %32
32: ; preds = %30
%33 = and i64 %6, 3
%34 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %34, label %93, label %35
35: ; preds = %32
%36 = and i64 %6, 4294967292
br label %71
37: ; preds = %37, %10
%38 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %68, %37 ]
%39 = phi double [ 0.000000e+00, %10 ], [ %67, %37 ]
%40 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %69, %37 ]
%41 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %38
%42 = load double, double* %41
%43 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %38
%44 = load float, float* %43
%45 = fpext float %44 to double
%46 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %42, double %45, double %39)
%47 = or i64 %38, 1
%48 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %47
%51 = load float, float* %50
%52 = fpext float %51 to double
%53 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %49, double %52, double %46)
%54 = or i64 %38, 2
%55 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %54
%58 = load float, float* %57
%59 = fpext float %58 to double
%60 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %56, double %59, double %53)
%61 = or i64 %38, 3
%62 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %61
%63 = load double, double* %62
%64 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %61
%65 = load float, float* %64
%66 = fpext float %65 to double
%67 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %63, double %66, double %60)
%68 = add nuw nsw i64 %38, 4
%69 = add i64 %40, 4
%70 = icmp eq i64 %69, %11
br i1 %70, label %12, label %37
71: ; preds = %71, %35
%72 = phi i64 [ 0, %35 ], [ %90, %71 ]
%73 = phi double [ 0.000000e+00, %35 ], [ %89, %71 ]
%74 = phi i64 [ 0, %35 ], [ %91, %71 ]
%75 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %72
%76 = load double, double* %75
%77 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %76, double %76, double %73)
%78 = or i64 %72, 1
%79 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %78
%80 = load double, double* %79
%81 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %80, double %80, double %77)
%82 = or i64 %72, 2
%83 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %82
%84 = load double, double* %83
%85 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %84, double %84, double %81)
%86 = or i64 %72, 3
%87 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %86
%88 = load double, double* %87
%89 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %88, double %88, double %85)
%90 = add nuw nsw i64 %72, 4
%91 = add i64 %74, 4
%92 = icmp eq i64 %91, %36
br i1 %92, label %93, label %71
93: ; preds = %71, %32
%94 = phi double [ undef, %32 ], [ %89, %71 ]
%95 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %90, %71 ]
%96 = phi double [ 0.000000e+00, %32 ], [ %89, %71 ]
%97 = icmp eq i64 %33, 0
br i1 %97, label %108, label %98
98: ; preds = %93, %98
%99 = phi i64 [ %105, %98 ], [ %95, %93 ]
%100 = phi double [ %104, %98 ], [ %96, %93 ]
%101 = phi i64 [ %106, %98 ], [ 0, %93 ]
%102 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %99
%103 = load double, double* %102
%104 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %103, double %103, double %100)
%105 = add nuw nsw i64 %99, 1
%106 = add i64 %101, 1
%107 = icmp eq i64 %106, %33
br i1 %107, label %108, label %98
108: ; preds = %98, %93
%109 = phi double [ %94, %93 ], [ %104, %98 ]
%110 = tail call double @sqrt(double %109)
br i1 %4, label %163, label %111
111: ; preds = %108
%112 = and i64 %6, 3
%113 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %113, label %146, label %114
114: ; preds = %111
%115 = and i64 %6, 4294967292
br label %116
116: ; preds = %116, %114
%117 = phi i64 [ 0, %114 ], [ %143, %116 ]
%118 = phi double [ 0.000000e+00, %114 ], [ %142, %116 ]
%119 = phi i64 [ 0, %114 ], [ %144, %116 ]
%120 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %117
%121 = load float, float* %120
%122 = fmul float %121, %121
%123 = fpext float %122 to double
%124 = fadd double %118, %123
%125 = or i64 %117, 1
%126 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %125
%127 = load float, float* %126
%128 = fmul float %127, %127
%129 = fpext float %128 to double
%130 = fadd double %124, %129
%131 = or i64 %117, 2
%132 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %131
%133 = load float, float* %132
%134 = fmul float %133, %133
%135 = fpext float %134 to double
%136 = fadd double %130, %135
%137 = or i64 %117, 3
%138 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %137
%139 = load float, float* %138
%140 = fmul float %139, %139
%141 = fpext float %140 to double
%142 = fadd double %136, %141
%143 = add nuw nsw i64 %117, 4
%144 = add i64 %119, 4
%145 = icmp eq i64 %144, %115
br i1 %145, label %146, label %116
146: ; preds = %116, %111
%147 = phi double [ undef, %111 ], [ %142, %116 ]
%148 = phi i64 [ 0, %111 ], [ %143, %116 ]
%149 = phi double [ 0.000000e+00, %111 ], [ %142, %116 ]
%150 = icmp eq i64 %112, 0
br i1 %150, label %163, label %151
151: ; preds = %146, %151
%152 = phi i64 [ %160, %151 ], [ %148, %146 ]
%153 = phi double [ %159, %151 ], [ %149, %146 ]
%154 = phi i64 [ %161, %151 ], [ 0, %146 ]
%155 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %152
%156 = load float, float* %155
%157 = fmul float %156, %156
%158 = fpext float %157 to double
%159 = fadd double %153, %158
%160 = add nuw nsw i64 %152, 1
%161 = add i64 %154, 1
%162 = icmp eq i64 %161, %112
br i1 %162, label %163, label %151
163: ; preds = %146, %151, %3, %30, %108
%164 = phi double [ %110, %108 ], [ 0.000000e+00, %30 ], [ 0.000000e+00, %3 ], [ %110, %151 ], [ %110, %146 ]
%165 = phi double [ %31, %108 ], [ %31, %30 ], [ 0.000000e+00, %3 ], [ %31, %151 ], [ %31, %146 ]
%166 = phi double [ 0.000000e+00, %108 ], [ 0.000000e+00, %30 ], [ 0.000000e+00, %3 ], [ %147, %146 ], [ %159, %151 ]
%167 = fdiv double %165, %164
%168 = tail call double @sqrt(double %166)
%169 = fdiv double %167, %168
ret double %169
}