#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
float array_mean(float *, int);
float array_variance(float arr[], int n) {
  float variance = 0, mean = array_mean(arr, n);
  for (int i = 0; i < n; i++)
    variance += (arr[i] - mean) * (arr[i] - mean);
  return variance / n;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<array_variance>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1030 <array_mean@plt>
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    118f <array_variance+0x7f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
subss  -0x14(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
subss  -0x14(%rbp),%xmm2
movss  -0x10(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    113f <array_variance+0x2f>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0xc(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<array_variance>:
push   %rbp
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%rbx
call   1030 <array_mean@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    1139 <array_variance+0x29>
mov    %ebp,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    %ecx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rdx
jae    1141 <array_variance+0x31>
xorps  %xmm1,%xmm1
xor    %edx,%edx
jmp    11a0 <array_variance+0x90>
xorps  %xmm1,%xmm1
jmp    11ca <array_variance+0xba>
and    $0xfffffffc,%ecx
xorps  %xmm1,%xmm1
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
movss  (%rbx,%rdx,4),%xmm2
movss  0x4(%rbx,%rdx,4),%xmm3
subss  %xmm0,%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm2
addss  %xmm1,%xmm2
subss  %xmm0,%xmm3
mulss  %xmm3,%xmm3
addss  %xmm2,%xmm3
movss  0x8(%rbx,%rdx,4),%xmm2
subss  %xmm0,%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm2
addss  %xmm3,%xmm2
movss  0xc(%rbx,%rdx,4),%xmm1
subss  %xmm0,%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm1
addss  %xmm2,%xmm1
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1150 <array_variance+0x40>
test   %rax,%rax
je     11ca <array_variance+0xba>
lea    (%rbx,%rdx,4),%rcx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rcx,%rdx,4),%xmm2
subss  %xmm0,%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm2
addss  %xmm2,%xmm1
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11b0 <array_variance+0xa0>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %ebp,%xmm0
divss  %xmm0,%xmm1
movaps %xmm1,%xmm0
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define float @array_variance(float* %0, i32 %1) {
%3 = alloca float*
%4 = alloca i32
%5 = alloca float
%6 = alloca float
%7 = alloca i32
store float* %0, float** %3
store i32 %1, i32* %4
store float 0.000000e+00, float* %5
%8 = load float*, float** %3
%9 = load i32, i32* %4
%10 = call float @array_mean(float* %8, i32 %9)
store float %10, float* %6
store i32 0, i32* %7
br label %11
11: ; preds = %32, %2
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %35
15: ; preds = %11
%16 = load float*, float** %3
%17 = load i32, i32* %7
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds float, float* %16, i64 %18
%20 = load float, float* %19
%21 = load float, float* %6
%22 = fsub float %20, %21
%23 = load float*, float** %3
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds float, float* %23, i64 %25
%27 = load float, float* %26
%28 = load float, float* %6
%29 = fsub float %27, %28
%30 = load float, float* %5
%31 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %22, float %29, float %30)
store float %31, float* %5
br label %32
32: ; preds = %15
%33 = load i32, i32* %7
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %7
br label %11
35: ; preds = %11
%36 = load float, float* %5
%37 = load i32, i32* %4
%38 = sitofp i32 %37 to float
%39 = fdiv float %36, %38
ret float %39
}

LLVM IR (-O2):
define float @array_variance(float* %0, i32 %1) {
%3 = tail call float @array_mean(float* %0, i32 %1)
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %28
5: ; preds = %2
%6 = zext i32 %1 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 ], [ %54, %32 ]
%14 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %55, %32 ]
%15 = phi float [ 0.000000e+00, %5 ], [ %54, %32 ]
%16 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %16, label %28, label %17
17: ; preds = %12, %17
%18 = phi i64 [ %25, %17 ], [ %14, %12 ]
%19 = phi float [ %24, %17 ], [ %15, %12 ]
%20 = phi i64 [ %26, %17 ], [ 0, %12 ]
%21 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %18
%22 = load float, float* %21
%23 = fsub float %22, %3
%24 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %23, float %23, float %19)
%25 = add nuw nsw i64 %18, 1
%26 = add i64 %20, 1
%27 = icmp eq i64 %26, %8
br i1 %27, label %28, label %17
28: ; preds = %12, %17, %2
%29 = phi float [ 0.000000e+00, %2 ], [ %13, %12 ], [ %24, %17 ]
%30 = sitofp i32 %1 to float
%31 = fdiv float %29, %30
ret float %31
32: ; preds = %32, %10
%33 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %55, %32 ]
%34 = phi float [ 0.000000e+00, %10 ], [ %54, %32 ]
%35 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %56, %32 ]
%36 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %33
%37 = load float, float* %36
%38 = fsub float %37, %3
%39 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %38, float %38, float %34)
%40 = or i64 %33, 1
%41 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %40
%42 = load float, float* %41
%43 = fsub float %42, %3
%44 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %43, float %43, float %39)
%45 = or i64 %33, 2
%46 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %45
%47 = load float, float* %46
%48 = fsub float %47, %3
%49 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %48, float %48, float %44)
%50 = or i64 %33, 3
%51 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %50
%52 = load float, float* %51
%53 = fsub float %52, %3
%54 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %53, float %53, float %49)
%55 = add nuw nsw i64 %33, 4
%56 = add i64 %35, 4
%57 = icmp eq i64 %56, %11
br i1 %57, label %12, label %32
}