double weighted_mean(const double *x, const double *weight, const int n) {
  double result = 0;
  double total_weight = 0;
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    total_weight += weight[i];
    result += weight[i] * x[i];
  }
  return result / total_weight;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<weighted_mean>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1183 <weighted_mean+0x83>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%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    1126 <weighted_mean+0x26>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
divsd  -0x28(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<weighted_mean>:
test   %edx,%edx
jle    1121 <weighted_mean+0x21>
mov    %edx,%edx
lea    -0x1(%rdx),%rcx
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    112a <weighted_mean+0x2a>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %ecx,%ecx
xorpd  %xmm0,%xmm0
jmp    1197 <weighted_mean+0x97>
movsd  0xed7(%rip),%xmm0
ret
and    $0xfffffffc,%edx
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %ecx,%ecx
xorpd  %xmm0,%xmm0
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm2
movsd  0x8(%rsi,%rcx,8),%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm1
mulsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm1
mulsd  0x8(%rdi,%rcx,8),%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
movsd  0x10(%rsi,%rcx,8),%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm1
mulsd  0x10(%rdi,%rcx,8),%xmm2
movsd  0x18(%rsi,%rcx,8),%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  0x18(%rdi,%rcx,8),%xmm0
addsd  %xmm3,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1140 <weighted_mean+0x40>
test   %rax,%rax
je     11cb <weighted_mean+0xcb>
lea    (%rdi,%rcx,8),%rdx
lea    (%rsi,%rcx,8),%rcx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rsi,8),%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm1
mulsd  (%rdx,%rsi,8),%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rax
jne    11b0 <weighted_mean+0xb0>
divsd  %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @weighted_mean(double* %0, double* %1, i32 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
%8 = alloca double
%9 = alloca i32
store double* %0, double** %4
store double* %1, double** %5
store i32 %2, i32* %6
store double 0.000000e+00, double* %7
store double 0.000000e+00, double* %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %34, %3
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %37
14: ; preds = %10
%15 = load double*, double** %5
%16 = load i32, i32* %9
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %17
%19 = load double, double* %18
%20 = load double, double* %8
%21 = fadd double %20, %19
store double %21, double* %8
%22 = load double*, double** %5
%23 = load i32, i32* %9
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %24
%26 = load double, double* %25
%27 = load double*, double** %4
%28 = load i32, i32* %9
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %29
%31 = load double, double* %30
%32 = load double, double* %7
%33 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %26, double %31, double %32)
store double %33, double* %7
br label %34
34: ; preds = %14
%35 = load i32, i32* %9
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %9
br label %10
37: ; preds = %10
%38 = load double, double* %7
%39 = load double, double* %8
%40 = fdiv double %38, %39
ret double %40
}

LLVM IR (-O2):
define double @weighted_mean(double* nocapture %0, double* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %37
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 %39
12: ; preds = %39, %5
%13 = phi double [ undef, %5 ], [ %67, %39 ]
%14 = phi double [ undef, %5 ], [ %70, %39 ]
%15 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %71, %39 ]
%16 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %67, %39 ]
%17 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %70, %39 ]
%18 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %18, label %33, label %19
19: ; preds = %12, %19
%20 = phi i64 [ %30, %19 ], [ %15, %12 ]
%21 = phi double [ %26, %19 ], [ %16, %12 ]
%22 = phi double [ %29, %19 ], [ %17, %12 ]
%23 = phi i64 [ %31, %19 ], [ 0, %12 ]
%24 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %20
%25 = load double, double* %24
%26 = fadd double %21, %25
%27 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %20
%28 = load double, double* %27
%29 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %25, double %28, double %22)
%30 = add nuw nsw i64 %20, 1
%31 = add i64 %23, 1
%32 = icmp eq i64 %31, %8
br i1 %32, label %33, label %19
33: ; preds = %19, %12
%34 = phi double [ %13, %12 ], [ %26, %19 ]
%35 = phi double [ %14, %12 ], [ %29, %19 ]
%36 = fdiv double %35, %34
br label %37
37: ; preds = %33, %3
%38 = phi double [ %36, %33 ], [ 0x7FF8000000000000, %3 ]
ret double %38
39: ; preds = %39, %10
%40 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %71, %39 ]
%41 = phi double [ 0.000000e+00, %10 ], [ %67, %39 ]
%42 = phi double [ 0.000000e+00, %10 ], [ %70, %39 ]
%43 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %72, %39 ]
%44 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %40
%45 = load double, double* %44
%46 = fadd double %41, %45
%47 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %40
%48 = load double, double* %47
%49 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %45, double %48, double %42)
%50 = or i64 %40, 1
%51 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %50
%52 = load double, double* %51
%53 = fadd double %46, %52
%54 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %50
%55 = load double, double* %54
%56 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %52, double %55, double %49)
%57 = or i64 %40, 2
%58 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %57
%59 = load double, double* %58
%60 = fadd double %53, %59
%61 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %57
%62 = load double, double* %61
%63 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %59, double %62, double %56)
%64 = or i64 %40, 3
%65 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %64
%66 = load double, double* %65
%67 = fadd double %60, %66
%68 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %64
%69 = load double, double* %68
%70 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %66, double %69, double %63)
%71 = add nuw nsw i64 %40, 4
%72 = add i64 %43, 4
%73 = icmp eq i64 %72, %11
br i1 %73, label %12, label %39
}