int find_max(int a[], int length) {
  int max = a[0];
  for (int i = 1; i < length; i++) {
    if (a[i] > max) {
      max = a[i];
    }
  }
  return max;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<find_max>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    115c <find_max+0x5c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jle    1149 <find_max+0x49>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    114e <find_max+0x4e>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111b <find_max+0x1b>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<find_max>:
mov    (%rdi),%eax
cmp    $0x2,%esi
jl     1281 <find_max+0x181>
mov    %esi,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%r8
mov    $0x1,%edx
cmp    $0x8,%r8
jb     1270 <find_max+0x170>
mov    %r8,%rdx
and    $0xfffffffffffffff8,%rdx
movd   %eax,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x8(%rdx),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     1282 <find_max+0x182>
mov    %r9,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    $0x1,%esi
movdqa %xmm0,%xmm1
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rdi,%rsi,4),%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rsi,4),%xmm3
movdqu 0x20(%rdi,%rsi,4),%xmm4
movdqu 0x30(%rdi,%rsi,4),%xmm5
movdqa %xmm2,%xmm6
pcmpgtd %xmm0,%xmm6
pand   %xmm6,%xmm2
pandn  %xmm0,%xmm6
por    %xmm2,%xmm6
movdqa %xmm3,%xmm2
pcmpgtd %xmm1,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm3
pandn  %xmm1,%xmm2
por    %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm4,%xmm0
pcmpgtd %xmm6,%xmm0
pand   %xmm0,%xmm4
pandn  %xmm6,%xmm0
por    %xmm4,%xmm0
movdqa %xmm5,%xmm1
pcmpgtd %xmm2,%xmm1
pand   %xmm1,%xmm5
pandn  %xmm2,%xmm1
por    %xmm5,%xmm1
add    $0x10,%rsi
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1160 <find_max+0x60>
test   $0x1,%r9b
je     1212 <find_max+0x112>
movdqu (%rdi,%rsi,4),%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rsi,4),%xmm3
movdqa %xmm2,%xmm4
pcmpgtd %xmm0,%xmm4
pand   %xmm4,%xmm2
pandn  %xmm0,%xmm4
por    %xmm2,%xmm4
movdqa %xmm3,%xmm2
pcmpgtd %xmm1,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm3
pandn  %xmm1,%xmm2
por    %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm4,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm1
movdqa %xmm0,%xmm2
pcmpgtd %xmm1,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm0
pandn  %xmm1,%xmm2
por    %xmm0,%xmm2
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm1
pcmpgtd %xmm0,%xmm1
pand   %xmm1,%xmm2
pandn  %xmm0,%xmm1
por    %xmm2,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
movdqa %xmm1,%xmm2
pcmpgtd %xmm0,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm1
pandn  %xmm0,%xmm2
por    %xmm1,%xmm2
movd   %xmm2,%eax
cmp    %rdx,%r8
je     1281 <find_max+0x181>
or     $0x1,%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    (%rdi,%rdx,4),%esi
cmp    %eax,%esi
cmovg  %esi,%eax
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1270 <find_max+0x170>
ret
mov    $0x1,%esi
movdqa %xmm0,%xmm1
test   $0x1,%r9b
jne    11d7 <find_max+0xd7>
jmp    1212 <find_max+0x112>

LLVM IR (-O0):
define i32 @find_max(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%7 = load i32*, i32** %3
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 0
%9 = load i32, i32* %8
store i32 %9, i32* %5
store i32 1, i32* %6
br label %10
10: ; preds = %29, %2
%11 = load i32, i32* %6
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %32
14: ; preds = %10
%15 = load i32*, i32** %3
%16 = load i32, i32* %6
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = load i32, i32* %5
%21 = icmp sgt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %28
22: ; preds = %14
%23 = load i32*, i32** %3
%24 = load i32, i32* %6
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
store i32 %27, i32* %5
br label %28
28: ; preds = %22, %14
br label %29
29: ; preds = %28
%30 = load i32, i32* %6
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %6
br label %10
32: ; preds = %10
%33 = load i32, i32* %5
ret i32 %33
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @find_max(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = load i32, i32* %0
%4 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %4, label %5, label %81
5: ; preds = %2
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = icmp ult i64 %7, 8
br i1 %8, label %78, label %9
9: ; preds = %5
%10 = and i64 %7, -8
%11 = or i64 %10, 1
%12 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %3, i64 0
%13 = shufflevector <4 x i32> %12, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%14 = add nsw i64 %10, -8
%15 = lshr exact i64 %14, 3
%16 = add nuw nsw i64 %15, 1
%17 = and i64 %16, 1
%18 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %18, label %53, label %19
19: ; preds = %9
%20 = and i64 %16, 4611686018427387902
br label %21
21: ; preds = %21, %19
%22 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %48, %21 ]
%23 = phi <4 x i32> [ %13, %19 ], [ %46, %21 ]
%24 = phi <4 x i32> [ %13, %19 ], [ %47, %21 ]
%25 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %49, %21 ]
%26 = or i64 %22, 1
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%28 = bitcast i32* %27 to <4 x i32>*
%29 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %28
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 4
%31 = bitcast i32* %30 to <4 x i32>*
%32 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %31
%33 = icmp sgt <4 x i32> %29, %23
%34 = icmp sgt <4 x i32> %32, %24
%35 = select <4 x i1> %33, <4 x i32> %29, <4 x i32> %23
%36 = select <4 x i1> %34, <4 x i32> %32, <4 x i32> %24
%37 = or i64 %22, 9
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
%40 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %39
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 4
%42 = bitcast i32* %41 to <4 x i32>*
%43 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %42
%44 = icmp sgt <4 x i32> %40, %35
%45 = icmp sgt <4 x i32> %43, %36
%46 = select <4 x i1> %44, <4 x i32> %40, <4 x i32> %35
%47 = select <4 x i1> %45, <4 x i32> %43, <4 x i32> %36
%48 = add nuw i64 %22, 16
%49 = add i64 %25, 2
%50 = icmp eq i64 %49, %20
br i1 %50, label %51, label %21
51: ; preds = %21
%52 = or i64 %48, 1
br label %53
53: ; preds = %51, %9
%54 = phi <4 x i32> [ undef, %9 ], [ %46, %51 ]
%55 = phi <4 x i32> [ undef, %9 ], [ %47, %51 ]
%56 = phi i64 [ 1, %9 ], [ %52, %51 ]
%57 = phi <4 x i32> [ %13, %9 ], [ %46, %51 ]
%58 = phi <4 x i32> [ %13, %9 ], [ %47, %51 ]
%59 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %59, label %71, label %60
60: ; preds = %53
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %56
%62 = bitcast i32* %61 to <4 x i32>*
%63 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %62
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 4
%65 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
%66 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %65
%67 = icmp sgt <4 x i32> %63, %57
%68 = icmp sgt <4 x i32> %66, %58
%69 = select <4 x i1> %67, <4 x i32> %63, <4 x i32> %57
%70 = select <4 x i1> %68, <4 x i32> %66, <4 x i32> %58
br label %71
71: ; preds = %53, %60
%72 = phi <4 x i32> [ %54, %53 ], [ %69, %60 ]
%73 = phi <4 x i32> [ %55, %53 ], [ %70, %60 ]
%74 = icmp sgt <4 x i32> %72, %73
%75 = select <4 x i1> %74, <4 x i32> %72, <4 x i32> %73
%76 = call i32 @llvm.vector.reduce.smax.v4i32(<4 x i32> %75)
%77 = icmp eq i64 %7, %10
br i1 %77, label %81, label %78
78: ; preds = %5, %71
%79 = phi i64 [ 1, %5 ], [ %11, %71 ]
%80 = phi i32 [ %3, %5 ], [ %76, %71 ]
br label %83
81: ; preds = %83, %71, %2
%82 = phi i32 [ %3, %2 ], [ %76, %71 ], [ %89, %83 ]
ret i32 %82
83: ; preds = %78, %83
%84 = phi i64 [ %90, %83 ], [ %79, %78 ]
%85 = phi i32 [ %89, %83 ], [ %80, %78 ]
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %84
%87 = load i32, i32* %86
%88 = icmp sgt i32 %87, %85
%89 = select i1 %88, i32 %87, i32 %85
%90 = add nuw nsw i64 %84, 1
%91 = icmp eq i64 %90, %6
br i1 %91, label %81, label %83
}