int reduction(int *in) {
  int i = 0;
  int sum = 0;
  for (i = 0; i < 2048; i++)
    sum += in[i];
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<reduction>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x800,-0xc(%rbp)
jge    1149 <reduction+0x49>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    111d <reduction+0x1d>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<reduction>:
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
pxor   %xmm1,%xmm1
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rdi,%rax,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rax,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x20(%rdi,%rax,4),%xmm1
movdqu 0x30(%rdi,%rax,4),%xmm3
movdqu 0x40(%rdi,%rax,4),%xmm4
paddd  %xmm1,%xmm4
paddd  %xmm2,%xmm4
movdqu 0x50(%rdi,%rax,4),%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x60(%rdi,%rax,4),%xmm0
paddd  %xmm4,%xmm0
movdqu 0x70(%rdi,%rax,4),%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rax
cmp    $0x800,%rax
jne    1110 <reduction+0x10>
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @reduction(i32* %0) {
%2 = alloca i32*
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32* %0, i32** %2
store i32 0, i32* %3
store i32 0, i32* %4
store i32 0, i32* %3
br label %5
5: ; preds = %16, %1
%6 = load i32, i32* %3
%7 = icmp slt i32 %6, 2048
br i1 %7, label %8, label %19
8: ; preds = %5
%9 = load i32*, i32** %2
%10 = load i32, i32* %3
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %11
%13 = load i32, i32* %12
%14 = load i32, i32* %4
%15 = add nsw i32 %14, %13
store i32 %15, i32* %4
br label %16
16: ; preds = %8
%17 = load i32, i32* %3
%18 = add nsw i32 %17, 1
store i32 %18, i32* %3
br label %5
19: ; preds = %5
%20 = load i32, i32* %4
ret i32 %20
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @reduction(i32* nocapture %0) {
br label %2
2: ; preds = %2, %1
%3 = phi i64 [ 0, %1 ], [ %41, %2 ]
%4 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %1 ], [ %39, %2 ]
%5 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %1 ], [ %40, %2 ]
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %3
%7 = bitcast i32* %6 to <4 x i32>*
%8 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %7
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 4
%10 = bitcast i32* %9 to <4 x i32>*
%11 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %10
%12 = add <4 x i32> %8, %4
%13 = add <4 x i32> %11, %5
%14 = or i64 %3, 8
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%16 = bitcast i32* %15 to <4 x i32>*
%17 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %16
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 4
%19 = bitcast i32* %18 to <4 x i32>*
%20 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %19
%21 = add <4 x i32> %17, %12
%22 = add <4 x i32> %20, %13
%23 = or i64 %3, 16
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = bitcast i32* %24 to <4 x i32>*
%26 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %25
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 4
%28 = bitcast i32* %27 to <4 x i32>*
%29 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %28
%30 = add <4 x i32> %26, %21
%31 = add <4 x i32> %29, %22
%32 = or i64 %3, 24
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
%35 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %34
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 4
%37 = bitcast i32* %36 to <4 x i32>*
%38 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %37
%39 = add <4 x i32> %35, %30
%40 = add <4 x i32> %38, %31
%41 = add nuw nsw i64 %3, 32
%42 = icmp eq i64 %41, 2048
br i1 %42, label %43, label %2
43: ; preds = %2
%44 = add <4 x i32> %40, %39
%45 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %44)
ret i32 %45
}