float euclidean_distance_square(const float *a1, const float *a2, int length) {
  float d = 0.0;
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    float t = (a1[i] - a2[i]);
    d += t * t;
  }
  return d;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<euclidean_distance_square>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1173 <euclidean_distance_square+0x73>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
subss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x20(%rbp)
movss  -0x20(%rbp),%xmm0
movss  -0x20(%rbp),%xmm2
movss  -0x18(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111e <euclidean_distance_square+0x1e>
movss  -0x18(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<euclidean_distance_square>:
test   %edx,%edx
jle    111c <euclidean_distance_square+0x1c>
mov    %edx,%edx
lea    -0x1(%rdx),%rcx
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1120 <euclidean_distance_square+0x20>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    1187 <euclidean_distance_square+0x87>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
and    $0xfffffffc,%edx
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rdi,%rcx,4),%xmm1
movss  0x4(%rdi,%rcx,4),%xmm2
subss  (%rsi,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
subss  0x4(%rsi,%rcx,4),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm2
addss  %xmm1,%xmm2
movss  0x8(%rdi,%rcx,4),%xmm1
subss  0x8(%rsi,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm1
addss  %xmm2,%xmm1
movss  0xc(%rdi,%rcx,4),%xmm0
subss  0xc(%rsi,%rcx,4),%xmm0
mulss  %xmm0,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1130 <euclidean_distance_square+0x30>
test   %rax,%rax
je     11bb <euclidean_distance_square+0xbb>
lea    (%rsi,%rcx,4),%rdx
lea    (%rdi,%rcx,4),%rcx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rcx,%rsi,4),%xmm1
subss  (%rdx,%rsi,4),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rax
jne    11a0 <euclidean_distance_square+0xa0>
ret

LLVM IR (-O0):
define float @euclidean_distance_square(float* %0, float* %1, i32 %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca float*
%6 = alloca i32
%7 = alloca float
%8 = alloca i32
%9 = alloca float
store float* %0, float** %4
store float* %1, float** %5
store i32 %2, i32* %6
store float 0.000000e+00, float* %7
store i32 0, i32* %8
br label %10
10: ; preds = %30, %3
%11 = load i32, i32* %8
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %33
14: ; preds = %10
%15 = load float*, float** %4
%16 = load i32, i32* %8
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds float, float* %15, i64 %17
%19 = load float, float* %18
%20 = load float*, float** %5
%21 = load i32, i32* %8
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds float, float* %20, i64 %22
%24 = load float, float* %23
%25 = fsub float %19, %24
store float %25, float* %9
%26 = load float, float* %9
%27 = load float, float* %9
%28 = load float, float* %7
%29 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %26, float %27, float %28)
store float %29, float* %7
br label %30
30: ; preds = %14
%31 = load i32, i32* %8
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %8
br label %10
33: ; preds = %10
%34 = load float, float* %7
ret float %34
}

LLVM IR (-O2):
define float @euclidean_distance_square(float* nocapture %0, float* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %30
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 %32
12: ; preds = %32, %5
%13 = phi float [ undef, %5 ], [ %62, %32 ]
%14 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %63, %32 ]
%15 = phi float [ 0.000000e+00, %5 ], [ %62, %32 ]
%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 float [ %26, %17 ], [ %15, %12 ]
%20 = phi i64 [ %28, %17 ], [ 0, %12 ]
%21 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %18
%22 = load float, float* %21
%23 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %18
%24 = load float, float* %23
%25 = fsub float %22, %24
%26 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %25, float %25, float %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 = %12, %17, %3
%31 = phi float [ 0.000000e+00, %3 ], [ %13, %12 ], [ %26, %17 ]
ret float %31
32: ; preds = %32, %10
%33 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %63, %32 ]
%34 = phi float [ 0.000000e+00, %10 ], [ %62, %32 ]
%35 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %64, %32 ]
%36 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %33
%37 = load float, float* %36
%38 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %33
%39 = load float, float* %38
%40 = fsub float %37, %39
%41 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %40, float %40, float %34)
%42 = or i64 %33, 1
%43 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %42
%44 = load float, float* %43
%45 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %42
%46 = load float, float* %45
%47 = fsub float %44, %46
%48 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %47, float %47, float %41)
%49 = or i64 %33, 2
%50 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %49
%51 = load float, float* %50
%52 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %49
%53 = load float, float* %52
%54 = fsub float %51, %53
%55 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %54, float %54, float %48)
%56 = or i64 %33, 3
%57 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %56
%58 = load float, float* %57
%59 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %56
%60 = load float, float* %59
%61 = fsub float %58, %60
%62 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %61, float %61, float %55)
%63 = add nuw nsw i64 %33, 4
%64 = add nuw i64 %35, 4
%65 = icmp eq i64 %64, %11
br i1 %65, label %12, label %32
}