int buffer_diff(char *buf_a, char *buf_b, char *buf_diff, int width, int height,
                int stride) {
  int x, y;
  int total_pixels_changed = 0;
  unsigned char *row_a, *row_b, *row;
  for (y = 0; y < height; y++) {
    row_a = buf_a + y * stride;
    row_b = buf_b + y * stride;
    row = buf_diff + y * stride;
    for (x = 0; x < width; x++) {
      int channel;
      unsigned char value_a, value_b;
      int pixel_changed = 0;
      for (channel = 0; channel < 4; channel++) {
        double diff;
        value_a = row_a[x * 4 + channel];
        value_b = row_b[x * 4 + channel];
        if (value_a != value_b)
          pixel_changed = 1;
        diff = value_a - value_b;
        row[x * 4 + channel] = 128 + diff / 3.0;
      }
      if (pixel_changed) {
        total_pixels_changed++;
      } else {
        row[x * 4 + 0] = 0;
        row[x * 4 + 1] = 0;
        row[x * 4 + 2] = 0;
      }
      row[x * 4 + 3] = 0xff;
    }
  }
  return total_pixels_changed;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<buffer_diff>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    %r9d,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    12c2 <buffer_diff+0x1c2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    12af <buffer_diff+0x1af>
movl   $0x0,-0x54(%rbp)
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x4c(%rbp)
jge    1239 <buffer_diff+0x139>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
shl    $0x2,%ecx
add    -0x4c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x4d(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
shl    $0x2,%ecx
add    -0x4c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x4e(%rbp)
movzbl -0x4d(%rbp),%eax
movzbl -0x4e(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     11e2 <buffer_diff+0xe2>
movl   $0x1,-0x54(%rbp)
movzbl -0x4d(%rbp),%eax
movzbl -0x4e(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
movsd  0xdfe(%rip),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  0xdfa(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
shl    $0x2,%ecx
add    -0x4c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    1195 <buffer_diff+0x95>
cmpl   $0x0,-0x54(%rbp)
je     1251 <buffer_diff+0x151>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    128d <buffer_diff+0x18d>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
shl    $0x2,%ecx
add    $0x0,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
shl    $0x2,%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
shl    $0x2,%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
shl    $0x2,%ecx
add    $0x3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movb   $0xff,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    117b <buffer_diff+0x7b>
jmp    12b4 <buffer_diff+0x1b4>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1129 <buffer_diff+0x29>
mov    -0x30(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<buffer_diff>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %r8d,%r8d
jle    1247 <buffer_diff+0x147>
movslq %r9d,%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    %r8d,%eax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
mov    %ecx,%r10d
add    $0x3,%rdi
add    $0x3,%rsi
add    $0x3,%rdx
xor    %r11d,%r11d
movsd  0xec3(%rip),%xmm0
movsd  0xec3(%rip),%xmm1
xor    %eax,%eax
mov    %ecx,-0x14(%rsp)
jmp    1171 <buffer_diff+0x71>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r11
mov    -0x8(%rsp),%rcx
add    %rcx,%rdi
add    %rcx,%rsi
add    %rcx,%rdx
cmp    -0x10(%rsp),%r11
mov    -0x14(%rsp),%ecx
je     1249 <buffer_diff+0x149>
test   %ecx,%ecx
jle    1150 <buffer_diff+0x50>
xor    %ebx,%ebx
jmp    1190 <buffer_diff+0x90>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%eax
movb   $0xff,(%rdx,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r10
je     1150 <buffer_diff+0x50>
movzbl -0x3(%rdi,%rbx,4),%r14d
movzbl -0x3(%rsi,%rbx,4),%r15d
mov    %r14d,%ebp
sub    %r15d,%ebp
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %ebp,%xmm2
divsd  %xmm0,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
cvttsd2si %xmm2,%ebp
mov    %bpl,-0x3(%rdx,%rbx,4)
movzbl -0x2(%rdi,%rbx,4),%r12d
movzbl -0x2(%rsi,%rbx,4),%r13d
mov    %r12d,%ebp
sub    %r13d,%ebp
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %ebp,%xmm2
divsd  %xmm0,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
cvttsd2si %xmm2,%ebp
mov    %bpl,-0x2(%rdx,%rbx,4)
movzbl -0x1(%rdi,%rbx,4),%r9d
movzbl -0x1(%rsi,%rbx,4),%r8d
mov    %r9d,%ebp
sub    %r8d,%ebp
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %ebp,%xmm2
divsd  %xmm0,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
cvttsd2si %xmm2,%ebp
mov    %bpl,-0x1(%rdx,%rbx,4)
movzbl (%rdi,%rbx,4),%ecx
cmp    (%rsi,%rbx,4),%cl
jne    1180 <buffer_diff+0x80>
cmp    %r8b,%r9b
jne    1180 <buffer_diff+0x80>
cmp    %r13b,%r12b
jne    1180 <buffer_diff+0x80>
cmp    %r15b,%r14b
jne    1180 <buffer_diff+0x80>
movb   $0x0,-0x3(%rdx,%rbx,4)
movw   $0x0,-0x2(%rdx,%rbx,4)
jmp    1183 <buffer_diff+0x83>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @buffer_diff(i8* %0, i8* %1, i8* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i8*
%17 = alloca i8*
%18 = alloca i8*
%19 = alloca i32
%20 = alloca i8
%21 = alloca i8
%22 = alloca i32
%23 = alloca double
store i8* %0, i8** %7
store i8* %1, i8** %8
store i8* %2, i8** %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 %5, i32* %12
store i32 0, i32* %15
store i32 0, i32* %14
br label %24
24: ; preds = %135, %6
%25 = load i32, i32* %14
%26 = load i32, i32* %11
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %138
28: ; preds = %24
%29 = load i8*, i8** %7
%30 = load i32, i32* %14
%31 = load i32, i32* %12
%32 = mul nsw i32 %30, %31
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i64 %33
store i8* %34, i8** %16
%35 = load i8*, i8** %8
%36 = load i32, i32* %14
%37 = load i32, i32* %12
%38 = mul nsw i32 %36, %37
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 %39
store i8* %40, i8** %17
%41 = load i8*, i8** %9
%42 = load i32, i32* %14
%43 = load i32, i32* %12
%44 = mul nsw i32 %42, %43
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 %45
store i8* %46, i8** %18
store i32 0, i32* %13
br label %47
47: ; preds = %131, %28
%48 = load i32, i32* %13
%49 = load i32, i32* %10
%50 = icmp slt i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %134
51: ; preds = %47
store i32 0, i32* %22
store i32 0, i32* %19
br label %52
52: ; preds = %96, %51
%53 = load i32, i32* %19
%54 = icmp slt i32 %53, 4
br i1 %54, label %55, label %99
55: ; preds = %52
%56 = load i8*, i8** %16
%57 = load i32, i32* %13
%58 = mul nsw i32 %57, 4
%59 = load i32, i32* %19
%60 = add nsw i32 %58, %59
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %56, i64 %61
%63 = load i8, i8* %62
store i8 %63, i8* %20
%64 = load i8*, i8** %17
%65 = load i32, i32* %13
%66 = mul nsw i32 %65, 4
%67 = load i32, i32* %19
%68 = add nsw i32 %66, %67
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %64, i64 %69
%71 = load i8, i8* %70
store i8 %71, i8* %21
%72 = load i8, i8* %20
%73 = zext i8 %72 to i32
%74 = load i8, i8* %21
%75 = zext i8 %74 to i32
%76 = icmp ne i32 %73, %75
br i1 %76, label %77, label %78
77: ; preds = %55
store i32 1, i32* %22
br label %78
78: ; preds = %77, %55
%79 = load i8, i8* %20
%80 = zext i8 %79 to i32
%81 = load i8, i8* %21
%82 = zext i8 %81 to i32
%83 = sub nsw i32 %80, %82
%84 = sitofp i32 %83 to double
store double %84, double* %23
%85 = load double, double* %23
%86 = fdiv double %85, 3.000000e+00
%87 = fadd double 1.280000e+02, %86
%88 = fptoui double %87 to i8
%89 = load i8*, i8** %18
%90 = load i32, i32* %13
%91 = mul nsw i32 %90, 4
%92 = load i32, i32* %19
%93 = add nsw i32 %91, %92
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 %94
store i8 %88, i8* %95
br label %96
96: ; preds = %78
%97 = load i32, i32* %19
%98 = add nsw i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %19
br label %52
99: ; preds = %52
%100 = load i32, i32* %22
%101 = icmp ne i32 %100, 0
br i1 %101, label %102, label %105
102: ; preds = %99
%103 = load i32, i32* %15
%104 = add nsw i32 %103, 1
store i32 %104, i32* %15
br label %124
105: ; preds = %99
%106 = load i8*, i8** %18
%107 = load i32, i32* %13
%108 = mul nsw i32 %107, 4
%109 = add nsw i32 %108, 0
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds i8, i8* %106, i64 %110
store i8 0, i8* %111
%112 = load i8*, i8** %18
%113 = load i32, i32* %13
%114 = mul nsw i32 %113, 4
%115 = add nsw i32 %114, 1
%116 = sext i32 %115 to i64
%117 = getelementptr inbounds i8, i8* %112, i64 %116
store i8 0, i8* %117
%118 = load i8*, i8** %18
%119 = load i32, i32* %13
%120 = mul nsw i32 %119, 4
%121 = add nsw i32 %120, 2
%122 = sext i32 %121 to i64
%123 = getelementptr inbounds i8, i8* %118, i64 %122
store i8 0, i8* %123
br label %124
124: ; preds = %105, %102
%125 = load i8*, i8** %18
%126 = load i32, i32* %13
%127 = mul nsw i32 %126, 4
%128 = add nsw i32 %127, 3
%129 = sext i32 %128 to i64
%130 = getelementptr inbounds i8, i8* %125, i64 %129
store i8 -1, i8* %130
br label %131
131: ; preds = %124
%132 = load i32, i32* %13
%133 = add nsw i32 %132, 1
store i32 %133, i32* %13
br label %47
134: ; preds = %47
br label %135
135: ; preds = %134
%136 = load i32, i32* %14
%137 = add nsw i32 %136, 1
store i32 %137, i32* %14
br label %24
138: ; preds = %24
%139 = load i32, i32* %15
ret i32 %139
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @buffer_diff(i8* nocapture %0, i8* nocapture %1, i8* nocapture writeonly %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %7, label %8, label %91
8: ; preds = %6
%9 = icmp sgt i32 %3, 0
%10 = sext i32 %5 to i64
%11 = zext i32 %4 to i64
%12 = zext i32 %3 to i64
br label %13
13: ; preds = %8, %87
%14 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %89, %87 ]
%15 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %88, %87 ]
%16 = mul nsw i64 %14, %10
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %16
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %16
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %16
br i1 %9, label %20, label %87
20: ; preds = %13, %81
%21 = phi i64 [ %85, %81 ], [ 0, %13 ]
%22 = phi i32 [ %82, %81 ], [ %15, %13 ]
%23 = shl nsw i64 %21, 2
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %17, i64 %23
%25 = load i8, i8* %24
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 %23
%27 = load i8, i8* %26
%28 = zext i8 %25 to i32
%29 = zext i8 %27 to i32
%30 = icmp eq i8 %25, %27
%31 = sub nsw i32 %28, %29
%32 = sitofp i32 %31 to double
%33 = fdiv double %32, 3.000000e+00
%34 = fadd double %33, 1.280000e+02
%35 = fptoui double %34 to i8
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %23
store i8 %35, i8* %36
%37 = or i64 %23, 1
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %17, i64 %37
%39 = load i8, i8* %38
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 %37
%41 = load i8, i8* %40
%42 = zext i8 %39 to i32
%43 = zext i8 %41 to i32
%44 = icmp eq i8 %39, %41
%45 = sub nsw i32 %42, %43
%46 = sitofp i32 %45 to double
%47 = fdiv double %46, 3.000000e+00
%48 = fadd double %47, 1.280000e+02
%49 = fptoui double %48 to i8
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %37
store i8 %49, i8* %50
%51 = or i64 %23, 2
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %17, i64 %51
%53 = load i8, i8* %52
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 %51
%55 = load i8, i8* %54
%56 = zext i8 %53 to i32
%57 = zext i8 %55 to i32
%58 = icmp eq i8 %53, %55
%59 = sub nsw i32 %56, %57
%60 = sitofp i32 %59 to double
%61 = fdiv double %60, 3.000000e+00
%62 = fadd double %61, 1.280000e+02
%63 = fptoui double %62 to i8
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %51
store i8 %63, i8* %64
%65 = or i64 %23, 3
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %17, i64 %65
%67 = load i8, i8* %66
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 %65
%69 = load i8, i8* %68
%70 = icmp eq i8 %67, %69
%71 = select i1 %70, i1 %58, i1 false
%72 = select i1 %71, i1 %44, i1 false
%73 = select i1 %72, i1 %30, i1 false
br i1 %73, label %76, label %74
74: ; preds = %20
%75 = add nsw i32 %22, 1
br label %81
76: ; preds = %20
store i8 0, i8* %36
%77 = or i64 %23, 1
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %77
store i8 0, i8* %78
%79 = or i64 %23, 2
%80 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %79
store i8 0, i8* %80
br label %81
81: ; preds = %76, %74
%82 = phi i32 [ %75, %74 ], [ %22, %76 ]
%83 = or i64 %23, 3
%84 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %83
store i8 -1, i8* %84
%85 = add nuw nsw i64 %21, 1
%86 = icmp eq i64 %85, %12
br i1 %86, label %87, label %20
87: ; preds = %81, %13
%88 = phi i32 [ %15, %13 ], [ %82, %81 ]
%89 = add nuw nsw i64 %14, 1
%90 = icmp eq i64 %89, %11
br i1 %90, label %91, label %13
91: ; preds = %87, %6
%92 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %88, %87 ]
ret i32 %92
}