int int_distance2(int(*atom1_ptr), int(*atom2_ptr)) {
  return ((atom1_ptr[0] - atom2_ptr[0]) * (atom1_ptr[0] - atom2_ptr[0]) +
          (atom1_ptr[1] - atom2_ptr[1]) * (atom1_ptr[1] - atom2_ptr[1]) +
          (atom1_ptr[2] - atom2_ptr[2]) * (atom1_ptr[2] - atom2_ptr[2]));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<int_distance2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
sub    (%rcx),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
sub    (%rdx),%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x4(%rcx),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
sub    0x4(%rdx),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    0x4(%rdx),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rsi
sub    0x4(%rsi),%edx
imul   %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x8(%rcx),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
sub    0x8(%rdx),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    0x8(%rdx),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rsi
sub    0x8(%rsi),%edx
imul   %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<int_distance2>:
mov    (%rdi),%eax
mov    0x4(%rdi),%ecx
sub    (%rsi),%eax
sub    0x4(%rsi),%ecx
imul   %eax,%eax
imul   %ecx,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    0x8(%rdi),%eax
sub    0x8(%rsi),%eax
imul   %eax,%eax
add    %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @int_distance2(i32* %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32*
store i32* %0, i32** %3
store i32* %1, i32** %4
%5 = load i32*, i32** %3
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 0
%7 = load i32, i32* %6
%8 = load i32*, i32** %4
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 0
%10 = load i32, i32* %9
%11 = sub nsw i32 %7, %10
%12 = load i32*, i32** %3
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 0
%14 = load i32, i32* %13
%15 = load i32*, i32** %4
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 0
%17 = load i32, i32* %16
%18 = sub nsw i32 %14, %17
%19 = mul nsw i32 %11, %18
%20 = load i32*, i32** %3
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 1
%22 = load i32, i32* %21
%23 = load i32*, i32** %4
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 1
%25 = load i32, i32* %24
%26 = sub nsw i32 %22, %25
%27 = load i32*, i32** %3
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 1
%29 = load i32, i32* %28
%30 = load i32*, i32** %4
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 1
%32 = load i32, i32* %31
%33 = sub nsw i32 %29, %32
%34 = mul nsw i32 %26, %33
%35 = add nsw i32 %19, %34
%36 = load i32*, i32** %3
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 2
%38 = load i32, i32* %37
%39 = load i32*, i32** %4
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 2
%41 = load i32, i32* %40
%42 = sub nsw i32 %38, %41
%43 = load i32*, i32** %3
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 2
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32*, i32** %4
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 2
%48 = load i32, i32* %47
%49 = sub nsw i32 %45, %48
%50 = mul nsw i32 %42, %49
%51 = add nsw i32 %35, %50
ret i32 %51
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @int_distance2(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1) {
%3 = load i32, i32* %0
%4 = load i32, i32* %1
%5 = sub nsw i32 %3, %4
%6 = mul nsw i32 %5, %5
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 1
%8 = load i32, i32* %7
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 1
%10 = load i32, i32* %9
%11 = sub nsw i32 %8, %10
%12 = mul nsw i32 %11, %11
%13 = add nuw nsw i32 %12, %6
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 2
%15 = load i32, i32* %14
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 2
%17 = load i32, i32* %16
%18 = sub nsw i32 %15, %17
%19 = mul nsw i32 %18, %18
%20 = add nuw nsw i32 %13, %19
ret i32 %20
}