int test_fun(int x, int y, int r) {
  r = 1;
  while (y > 0) {
    r = r * x;
    y = y - 1;
  }
  return r;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<test_fun>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jle    1136 <test_fun+0x36>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1114 <test_fun+0x14>
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<test_fun>:
mov    $0x1,%eax
test   %esi,%esi
jle    12bb <test_fun+0x1bb>
cmp    $0x8,%esi
jb     129f <test_fun+0x19f>
mov    %esi,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
movd   %edi,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x8(%r8),%ecx
mov    %ecx,%edx
shr    $0x3,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,%eax
and    $0x7,%eax
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm2
cmp    $0x38,%ecx
jae    1152 <test_fun+0x52>
movdqa 0xeb7(%rip),%xmm1
movdqa %xmm1,%xmm3
jmp    121f <test_fun+0x11f>
and    $0xfffffff8,%edx
movdqa 0xea3(%rip),%xmm1
movdqa %xmm1,%xmm3
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm5
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
punpckldq %xmm5,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm3
add    $0xfffffff8,%edx
jne    1170 <test_fun+0x70>
test   %eax,%eax
je     126b <test_fun+0x16b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm4
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm0,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm3
add    $0xffffffff,%eax
jne    1230 <test_fun+0x130>
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm2
pmuludq %xmm0,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xee,%xmm3,%xmm0
pmuludq %xmm3,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm2,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %esi,%r8d
je     12bb <test_fun+0x1bb>
and    $0x7,%esi
add    $0x1,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
imul   %edi,%eax
add    $0xffffffff,%esi
cmp    $0x1,%esi
ja     12b0 <test_fun+0x1b0>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @test_fun(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 1, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %10, %3
%8 = load i32, i32* %5
%9 = icmp sgt i32 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %16
10: ; preds = %7
%11 = load i32, i32* %6
%12 = load i32, i32* %4
%13 = mul nsw i32 %11, %12
store i32 %13, i32* %6
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sub nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %5
br label %7
16: ; preds = %7
%17 = load i32, i32* %6
ret i32 %17
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @test_fun(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %72
5: ; preds = %3
%6 = icmp ult i32 %1, 8
br i1 %6, label %63, label %7
7: ; preds = %5
%8 = and i32 %1, -8
%9 = and i32 %1, 7
%10 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %0, i64 0
%11 = shufflevector <4 x i32> %10, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%12 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %0, i64 0
%13 = shufflevector <4 x i32> %12, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%14 = add i32 %8, -8
%15 = lshr exact i32 %14, 3
%16 = add nuw nsw i32 %15, 1
%17 = and i32 %16, 7
%18 = icmp ult i32 %14, 56
br i1 %18, label %43, label %19
19: ; preds = %7
%20 = and i32 %16, 1073741816
br label %21
21: ; preds = %21, %19
%22 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %19 ], [ %39, %21 ]
%23 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %19 ], [ %40, %21 ]
%24 = phi i32 [ 0, %19 ], [ %41, %21 ]
%25 = mul <4 x i32> %22, %11
%26 = mul <4 x i32> %23, %13
%27 = mul <4 x i32> %25, %11
%28 = mul <4 x i32> %26, %13
%29 = mul <4 x i32> %27, %11
%30 = mul <4 x i32> %28, %13
%31 = mul <4 x i32> %29, %11
%32 = mul <4 x i32> %30, %13
%33 = mul <4 x i32> %31, %11
%34 = mul <4 x i32> %32, %13
%35 = mul <4 x i32> %33, %11
%36 = mul <4 x i32> %34, %13
%37 = mul <4 x i32> %35, %11
%38 = mul <4 x i32> %36, %13
%39 = mul <4 x i32> %37, %11
%40 = mul <4 x i32> %38, %13
%41 = add nuw i32 %24, 8
%42 = icmp eq i32 %41, %20
br i1 %42, label %43, label %21
43: ; preds = %21, %7
%44 = phi <4 x i32> [ undef, %7 ], [ %39, %21 ]
%45 = phi <4 x i32> [ undef, %7 ], [ %40, %21 ]
%46 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %7 ], [ %39, %21 ]
%47 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %7 ], [ %40, %21 ]
%48 = icmp eq i32 %17, 0
br i1 %48, label %57, label %49
49: ; preds = %43, %49
%50 = phi <4 x i32> [ %53, %49 ], [ %46, %43 ]
%51 = phi <4 x i32> [ %54, %49 ], [ %47, %43 ]
%52 = phi i32 [ %55, %49 ], [ 0, %43 ]
%53 = mul <4 x i32> %50, %11
%54 = mul <4 x i32> %51, %13
%55 = add i32 %52, 1
%56 = icmp eq i32 %55, %17
br i1 %56, label %57, label %49
57: ; preds = %49, %43
%58 = phi <4 x i32> [ %44, %43 ], [ %53, %49 ]
%59 = phi <4 x i32> [ %45, %43 ], [ %54, %49 ]
%60 = mul <4 x i32> %59, %58
%61 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %60)
%62 = icmp eq i32 %8, %1
br i1 %62, label %72, label %63
63: ; preds = %5, %57
%64 = phi i32 [ 1, %5 ], [ %61, %57 ]
%65 = phi i32 [ %1, %5 ], [ %9, %57 ]
br label %66
66: ; preds = %63, %66
%67 = phi i32 [ %69, %66 ], [ %64, %63 ]
%68 = phi i32 [ %70, %66 ], [ %65, %63 ]
%69 = mul nsw i32 %67, %0
%70 = add nsw i32 %68, -1
%71 = icmp ugt i32 %68, 1
br i1 %71, label %66, label %72
72: ; preds = %66, %57, %3
%73 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %61, %57 ], [ %69, %66 ]
ret i32 %73
}