void scalar(int coefficient, int *numbers, int n) {
  for (int i = 0; i < n; i++)
    numbers[i] = coefficient * numbers[i];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<scalar>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1149 <scalar+0x49>
mov    -0x4(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
imul   (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1115 <scalar+0x15>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<scalar>:
test   %edx,%edx
jle    1262 <scalar+0x162>
mov    %edx,%r9d
cmp    $0x8,%edx
jae    1117 <scalar+0x17>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1250 <scalar+0x150>
mov    %r9d,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
movd   %edi,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x8(%rcx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm1
test   %rax,%rax
je     1263 <scalar+0x163>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
movdqu (%rsi,%rdx,4),%xmm3
movdqu 0x10(%rsi,%rdx,4),%xmm4
movdqu 0x20(%rsi,%rdx,4),%xmm5
movdqu 0x30(%rsi,%rdx,4),%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm6
pmuludq %xmm0,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm6
punpckldq %xmm6,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm6
pmuludq %xmm0,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm6
punpckldq %xmm6,%xmm4
movdqu %xmm3,(%rsi,%rdx,4)
movdqu %xmm4,0x10(%rsi,%rdx,4)
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm2
movdqu %xmm4,0x20(%rsi,%rdx,4)
movdqu %xmm2,0x30(%rsi,%rdx,4)
add    $0x10,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1150 <scalar+0x50>
test   $0x1,%r8b
je     124a <scalar+0x14a>
movdqu (%rsi,%rdx,4),%xmm2
movdqu 0x10(%rsi,%rdx,4),%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm0,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
movdqu %xmm2,(%rsi,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rsi,%rdx,4)
cmp    %r9,%rcx
je     1262 <scalar+0x162>
nop
mov    (%rsi,%rcx,4),%eax
imul   %edi,%eax
mov    %eax,(%rsi,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    1250 <scalar+0x150>
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r8b
jne    11fe <scalar+0xfe>
jmp    124a <scalar+0x14a>

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

LLVM IR (-O2):
define void @scalar(i32 %0, i32* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %66
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
%7 = icmp ult i32 %2, 8
br i1 %7, label %64, label %8
8: ; preds = %5
%9 = and i64 %6, 4294967288
%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 nsw i64 %9, -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 %48, label %19
19: ; preds = %8
%20 = and i64 %16, 4611686018427387902
br label %21
21: ; preds = %21, %19
%22 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %45, %21 ]
%23 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %46, %21 ]
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %22
%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 = mul nsw <4 x i32> %26, %11
%31 = mul nsw <4 x i32> %29, %13
%32 = bitcast i32* %24 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %30, <4 x i32>* %32
%33 = bitcast i32* %27 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %31, <4 x i32>* %33
%34 = or i64 %22, 8
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %34
%36 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
%37 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %36
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 4
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
%40 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %39
%41 = mul nsw <4 x i32> %37, %11
%42 = mul nsw <4 x i32> %40, %13
%43 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %41, <4 x i32>* %43
%44 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %42, <4 x i32>* %44
%45 = add nuw i64 %22, 16
%46 = add i64 %23, 2
%47 = icmp eq i64 %46, %20
br i1 %47, label %48, label %21
48: ; preds = %21, %8
%49 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %45, %21 ]
%50 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %50, label %62, label %51
51: ; preds = %48
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %49
%53 = bitcast i32* %52 to <4 x i32>*
%54 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %53
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 4
%56 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
%57 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %56
%58 = mul nsw <4 x i32> %54, %11
%59 = mul nsw <4 x i32> %57, %13
%60 = bitcast i32* %52 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %58, <4 x i32>* %60
%61 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %59, <4 x i32>* %61
br label %62
62: ; preds = %48, %51
%63 = icmp eq i64 %9, %6
br i1 %63, label %66, label %64
64: ; preds = %5, %62
%65 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %9, %62 ]
br label %67
66: ; preds = %67, %62, %3
ret void
67: ; preds = %64, %67
%68 = phi i64 [ %72, %67 ], [ %65, %64 ]
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = mul nsw i32 %70, %0
store i32 %71, i32* %69
%72 = add nuw nsw i64 %68, 1
%73 = icmp eq i64 %72, %6
br i1 %73, label %66, label %67
}