int vector_dotproduct(int p, int k, int *v1, int *v2) {
  int dp;
  int i;
  for (i = 0, dp = 0; i < k; ++i)
    dp += (v1[i] * v2[i]);
  dp %= p;
  for (; dp < 0; dp += p)
    ;
  return dp;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<vector_dotproduct>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1157 <vector_dotproduct+0x57>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1120 <vector_dotproduct+0x20>
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jge    1180 <vector_dotproduct+0x80>
jmp    1172 <vector_dotproduct+0x72>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1163 <vector_dotproduct+0x63>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<vector_dotproduct>:
test   %esi,%esi
jle    1116 <vector_dotproduct+0x16>
mov    %esi,%r8d
cmp    $0x8,%esi
jae    111d <vector_dotproduct+0x1d>
xor    %r11d,%r11d
xor    %eax,%eax
jmp    12b0 <vector_dotproduct+0x1b0>
xor    %eax,%eax
jmp    12c4 <vector_dotproduct+0x1c4>
mov    %r8d,%r11d
and    $0xfffffff8,%r11d
lea    -0x8(%r11),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     12d5 <vector_dotproduct+0x1d5>
mov    %r9,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
pxor   %xmm1,%xmm1
nopl   (%rax)
movdqu (%rdx,%rax,4),%xmm5
movdqu 0x10(%rdx,%rax,4),%xmm10
movdqu 0x20(%rdx,%rax,4),%xmm9
movdqu 0x30(%rdx,%rax,4),%xmm8
movdqu (%rcx,%rax,4),%xmm7
movdqu 0x10(%rcx,%rax,4),%xmm2
movdqu 0x20(%rcx,%rax,4),%xmm4
movdqu 0x30(%rcx,%rax,4),%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm6
pmuludq %xmm5,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm5
pmuludq %xmm6,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
punpckldq %xmm5,%xmm7
paddd  %xmm0,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm10,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm10,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm1,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm1
pmuludq %xmm9,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm9,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
paddd  %xmm7,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm8,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm8,%xmm3
pmuludq %xmm4,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x10,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
jne    1150 <vector_dotproduct+0x50>
test   $0x1,%r9b
je     1289 <vector_dotproduct+0x189>
movdqu (%rdx,%rax,4),%xmm2
movdqu 0x10(%rdx,%rax,4),%xmm3
movdqu (%rcx,%rax,4),%xmm4
movdqu 0x10(%rcx,%rax,4),%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm6
pmuludq %xmm2,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm6,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm4
paddd  %xmm4,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm4
paddd  %xmm4,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %r8,%r11
je     12c4 <vector_dotproduct+0x1c4>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rcx,%r11,4),%esi
imul   (%rdx,%r11,4),%esi
add    %esi,%eax
add    $0x1,%r11
cmp    %r11,%r8
jne    12b0 <vector_dotproduct+0x1b0>
cltd
idiv   %edi
mov    %edx,%eax
sub    %edi,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    %edi,%eax
js     12d0 <vector_dotproduct+0x1d0>
ret
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
pxor   %xmm1,%xmm1
test   $0x1,%r9b
jne    122b <vector_dotproduct+0x12b>
jmp    1289 <vector_dotproduct+0x189>

LLVM IR (-O0):
define i32 @vector_dotproduct(i32 %0, i32 %1, i32* %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32* %3, i32** %8
store i32 0, i32* %10
store i32 0, i32* %9
br label %11
11: ; preds = %29, %4
%12 = load i32, i32* %10
%13 = load i32, i32* %6
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %32
15: ; preds = %11
%16 = load i32*, i32** %7
%17 = load i32, i32* %10
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = load i32*, i32** %8
%22 = load i32, i32* %10
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = mul nsw i32 %20, %25
%27 = load i32, i32* %9
%28 = add nsw i32 %27, %26
store i32 %28, i32* %9
br label %29
29: ; preds = %15
%30 = load i32, i32* %10
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %10
br label %11
32: ; preds = %11
%33 = load i32, i32* %5
%34 = load i32, i32* %9
%35 = srem i32 %34, %33
store i32 %35, i32* %9
br label %36
36: ; preds = %40, %32
%37 = load i32, i32* %9
%38 = icmp slt i32 %37, 0
br i1 %38, label %39, label %44
39: ; preds = %36
br label %40
40: ; preds = %39
%41 = load i32, i32* %5
%42 = load i32, i32* %9
%43 = add nsw i32 %42, %41
store i32 %43, i32* %9
br label %36
44: ; preds = %36
%45 = load i32, i32* %9
ret i32 %45
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @vector_dotproduct(i32 %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture %3) {
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %5, label %6, label %103
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %1 to i64
%8 = icmp ult i32 %1, 8
br i1 %8, label %89, label %9
9: ; preds = %6
%10 = and i64 %7, 4294967288
%11 = add nsw i64 %10, -8
%12 = lshr exact i64 %11, 3
%13 = add nuw nsw i64 %12, 1
%14 = and i64 %13, 1
%15 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %15, label %59, label %16
16: ; preds = %9
%17 = and i64 %13, 4611686018427387902
br label %18
18: ; preds = %18, %16
%19 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %56, %18 ]
%20 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %16 ], [ %54, %18 ]
%21 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %16 ], [ %55, %18 ]
%22 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %57, %18 ]
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %19
%24 = bitcast i32* %23 to <4 x i32>*
%25 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %24
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 4
%27 = bitcast i32* %26 to <4 x i32>*
%28 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %27
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %19
%30 = bitcast i32* %29 to <4 x i32>*
%31 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %30
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 4
%33 = bitcast i32* %32 to <4 x i32>*
%34 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %33
%35 = mul nsw <4 x i32> %31, %25
%36 = mul nsw <4 x i32> %34, %28
%37 = add <4 x i32> %35, %20
%38 = add <4 x i32> %36, %21
%39 = or i64 %19, 8
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %39
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
%42 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %41
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 4
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %39
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
%48 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %47
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 4
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
%51 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %50
%52 = mul nsw <4 x i32> %48, %42
%53 = mul nsw <4 x i32> %51, %45
%54 = add <4 x i32> %52, %37
%55 = add <4 x i32> %53, %38
%56 = add nuw i64 %19, 16
%57 = add i64 %22, 2
%58 = icmp eq i64 %57, %17
br i1 %58, label %59, label %18
59: ; preds = %18, %9
%60 = phi <4 x i32> [ undef, %9 ], [ %54, %18 ]
%61 = phi <4 x i32> [ undef, %9 ], [ %55, %18 ]
%62 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %56, %18 ]
%63 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %9 ], [ %54, %18 ]
%64 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %9 ], [ %55, %18 ]
%65 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %65, label %83, label %66
66: ; preds = %59
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %62
%68 = bitcast i32* %67 to <4 x i32>*
%69 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %68
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 4
%71 = bitcast i32* %70 to <4 x i32>*
%72 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %71
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %62
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
%75 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %74
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 4
%77 = bitcast i32* %76 to <4 x i32>*
%78 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %77
%79 = mul nsw <4 x i32> %75, %69
%80 = mul nsw <4 x i32> %78, %72
%81 = add <4 x i32> %79, %63
%82 = add <4 x i32> %80, %64
br label %83
83: ; preds = %59, %66
%84 = phi <4 x i32> [ %60, %59 ], [ %81, %66 ]
%85 = phi <4 x i32> [ %61, %59 ], [ %82, %66 ]
%86 = add <4 x i32> %85, %84
%87 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %86)
%88 = icmp eq i64 %10, %7
br i1 %88, label %103, label %89
89: ; preds = %6, %83
%90 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %10, %83 ]
%91 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %87, %83 ]
br label %92
92: ; preds = %89, %92
%93 = phi i64 [ %101, %92 ], [ %90, %89 ]
%94 = phi i32 [ %100, %92 ], [ %91, %89 ]
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %93
%96 = load i32, i32* %95
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %93
%98 = load i32, i32* %97
%99 = mul nsw i32 %98, %96
%100 = add nsw i32 %99, %94
%101 = add nuw nsw i64 %93, 1
%102 = icmp eq i64 %101, %7
br i1 %102, label %103, label %92
103: ; preds = %92, %83, %4
%104 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %87, %83 ], [ %100, %92 ]
%105 = srem i32 %104, %0
br label %106
106: ; preds = %106, %103
%107 = phi i32 [ %105, %103 ], [ %109, %106 ]
%108 = icmp slt i32 %107, 0
%109 = add nsw i32 %107, %0
br i1 %108, label %106, label %110
110: ; preds = %106
ret i32 %107
}