#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 */
typedef int uint32_t;

/* Variables and functions */
double calc_average(double *, int);
double calc_dispersion(double data[], uint32_t element_num) {
  double value = 0;
  int i = 0;
  double average = calc_average(data, element_num);
  for (i = 0; i < element_num; i++) {
    value += (data[i] - average) * (data[i] - average);
  }
  value = value / element_num;
  return value;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_dispersion>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1030 <calc_average@plt>
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1196 <calc_dispersion+0x86>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
subsd  -0x28(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
subsd  -0x28(%rbp),%xmm2
movsd  -0x18(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1146 <calc_dispersion+0x36>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0xc(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_dispersion>:
push   %rbp
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%rbx
call   1030 <calc_average@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    113a <calc_dispersion+0x2a>
mov    %ebp,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    %ecx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rdx
jae    1143 <calc_dispersion+0x33>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %edx,%edx
jmp    11a0 <calc_dispersion+0x90>
xorpd  %xmm1,%xmm1
jmp    11ca <calc_dispersion+0xba>
and    $0xfffffffc,%ecx
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rbx,%rdx,8),%xmm2
movsd  0x8(%rbx,%rdx,8),%xmm3
subsd  %xmm0,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
subsd  %xmm0,%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
movsd  0x10(%rbx,%rdx,8),%xmm2
subsd  %xmm0,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm2
movsd  0x18(%rbx,%rdx,8),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1150 <calc_dispersion+0x40>
test   %rax,%rax
je     11ca <calc_dispersion+0xba>
lea    (%rbx,%rdx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm2
subsd  %xmm0,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm1
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11b0 <calc_dispersion+0xa0>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %ebp,%xmm0
divsd  %xmm0,%xmm1
movapd %xmm1,%xmm0
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @calc_dispersion(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i32
%5 = alloca double
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
store double* %0, double** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 0.000000e+00, double* %5
store i32 0, i32* %6
%8 = load double*, double** %3
%9 = load i32, i32* %4
%10 = call double @calc_average(double* %8, i32 %9)
store double %10, double* %7
store i32 0, i32* %6
br label %11
11: ; preds = %32, %2
%12 = load i32, i32* %6
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %35
15: ; preds = %11
%16 = load double*, double** %3
%17 = load i32, i32* %6
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %18
%20 = load double, double* %19
%21 = load double, double* %7
%22 = fsub double %20, %21
%23 = load double*, double** %3
%24 = load i32, i32* %6
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %25
%27 = load double, double* %26
%28 = load double, double* %7
%29 = fsub double %27, %28
%30 = load double, double* %5
%31 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %22, double %29, double %30)
store double %31, double* %5
br label %32
32: ; preds = %15
%33 = load i32, i32* %6
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %6
br label %11
35: ; preds = %11
%36 = load double, double* %5
%37 = load i32, i32* %4
%38 = sitofp i32 %37 to double
%39 = fdiv double %36, %38
store double %39, double* %5
%40 = load double, double* %5
ret double %40
}

LLVM IR (-O2):
define double @calc_dispersion(double* %0, i32 %1) {
%3 = tail call double @calc_average(double* %0, i32 %1)
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %54
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 %38, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, 4294967292
br label %12
12: ; preds = %12, %10
%13 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %35, %12 ]
%14 = phi double [ 0.000000e+00, %10 ], [ %34, %12 ]
%15 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %36, %12 ]
%16 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %13
%17 = load double, double* %16
%18 = fsub double %17, %3
%19 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %18, double %18, double %14)
%20 = or i64 %13, 1
%21 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %20
%22 = load double, double* %21
%23 = fsub double %22, %3
%24 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %23, double %23, double %19)
%25 = or i64 %13, 2
%26 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %25
%27 = load double, double* %26
%28 = fsub double %27, %3
%29 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %28, double %28, double %24)
%30 = or i64 %13, 3
%31 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = fsub double %32, %3
%34 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %33, double %33, double %29)
%35 = add nuw nsw i64 %13, 4
%36 = add i64 %15, 4
%37 = icmp eq i64 %36, %11
br i1 %37, label %38, label %12
38: ; preds = %12, %5
%39 = phi double [ undef, %5 ], [ %34, %12 ]
%40 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %35, %12 ]
%41 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %34, %12 ]
%42 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %42, label %54, label %43
43: ; preds = %38, %43
%44 = phi i64 [ %51, %43 ], [ %40, %38 ]
%45 = phi double [ %50, %43 ], [ %41, %38 ]
%46 = phi i64 [ %52, %43 ], [ 0, %38 ]
%47 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %44
%48 = load double, double* %47
%49 = fsub double %48, %3
%50 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %49, double %49, double %45)
%51 = add nuw nsw i64 %44, 1
%52 = add i64 %46, 1
%53 = icmp eq i64 %52, %8
br i1 %53, label %54, label %43
54: ; preds = %38, %43, %2
%55 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %39, %38 ], [ %50, %43 ]
%56 = sitofp i32 %1 to double
%57 = fdiv double %55, %56
ret double %57
}