int get_most_frequent(const int *frequencies, int size) {
  int most_frequent = 0;
  for (int i = 1; i < size; i++)
    if (frequencies[i] > frequencies[most_frequent])
      most_frequent = i;
  return most_frequent;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<get_most_frequent>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    115a <get_most_frequent+0x5a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1147 <get_most_frequent+0x47>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    114c <get_most_frequent+0x4c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1119 <get_most_frequent+0x19>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<get_most_frequent>:
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2,%esi
jl     112c <get_most_frequent+0x2c>
mov    %esi,%eax
lea    -0x1(%rax),%r8
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    %r8d,%r9d
and    $0x3,%r9d
cmp    $0x3,%rax
jae    114f <get_most_frequent+0x4f>
xor    %esi,%esi
mov    $0x1,%edx
mov    %esi,%eax
test   %r9,%r9
jne    113c <get_most_frequent+0x3c>
ret
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rdx
mov    %eax,%esi
add    $0xffffffffffffffff,%r9
je     112c <get_most_frequent+0x2c>
mov    (%rdi,%rdx,4),%r8d
movslq %esi,%rcx
mov    %edx,%eax
cmp    (%rdi,%rcx,4),%r8d
jg     1130 <get_most_frequent+0x30>
mov    %esi,%eax
jmp    1130 <get_most_frequent+0x30>
and    $0xfffffffffffffffc,%r8
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x1,%edx
xor    %eax,%eax
jmp    116f <get_most_frequent+0x6f>
xchg   %ax,%ax
add    $0x4,%rdx
add    $0x4,%rax
mov    %esi,%ecx
cmp    %r8,%rax
je     1125 <get_most_frequent+0x25>
movslq %ecx,%r10
mov    (%rdi,%rdx,4),%r11d
mov    %edx,%esi
cmp    (%rdi,%r10,4),%r11d
jg     1180 <get_most_frequent+0x80>
mov    %ecx,%esi
mov    0x4(%rdi,%rdx,4),%r10d
movslq %esi,%rcx
cmp    (%rdi,%rcx,4),%r10d
jle    1191 <get_most_frequent+0x91>
lea    0x1(%rdx),%esi
mov    0x8(%rdi,%rdx,4),%r10d
movslq %esi,%rcx
cmp    (%rdi,%rcx,4),%r10d
jle    11a2 <get_most_frequent+0xa2>
lea    0x2(%rdx),%esi
mov    0xc(%rdi,%rdx,4),%r10d
movslq %esi,%rcx
cmp    (%rdi,%rcx,4),%r10d
jle    1160 <get_most_frequent+0x60>
lea    0x3(%rdx),%esi
jmp    1160 <get_most_frequent+0x60>

LLVM IR (-O0):
define i32 @get_most_frequent(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 1, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %26, %2
%8 = load i32, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %29
11: ; preds = %7
%12 = load i32*, i32** %3
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = load i32*, i32** %3
%18 = load i32, i32* %5
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = icmp sgt i32 %16, %21
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %11
%24 = load i32, i32* %6
store i32 %24, i32* %5
br label %25
25: ; preds = %23, %11
br label %26
26: ; preds = %25
%27 = load i32, i32* %6
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %6
br label %7
29: ; preds = %7
%30 = load i32, i32* %5
ret i32 %30
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @get_most_frequent(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %32
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = add nsw i64 %5, -1
%7 = add nsw i64 %5, -2
%8 = and i64 %6, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %9, label %12, label %10
10: ; preds = %4
%11 = and i64 %6, -4
br label %34
12: ; preds = %34, %4
%13 = phi i32 [ undef, %4 ], [ %72, %34 ]
%14 = phi i64 [ 1, %4 ], [ %73, %34 ]
%15 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %72, %34 ]
%16 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %16, label %32, label %17
17: ; preds = %12, %17
%18 = phi i64 [ %29, %17 ], [ %14, %12 ]
%19 = phi i32 [ %28, %17 ], [ %15, %12 ]
%20 = phi i64 [ %30, %17 ], [ 0, %12 ]
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%22 = load i32, i32* %21
%23 = sext i32 %19 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp sgt i32 %22, %25
%27 = trunc i64 %18 to i32
%28 = select i1 %26, i32 %27, i32 %19
%29 = add nuw nsw i64 %18, 1
%30 = add i64 %20, 1
%31 = icmp eq i64 %30, %8
br i1 %31, label %32, label %17
32: ; preds = %12, %17, %2
%33 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %13, %12 ], [ %28, %17 ]
ret i32 %33
34: ; preds = %34, %10
%35 = phi i64 [ 1, %10 ], [ %73, %34 ]
%36 = phi i32 [ 0, %10 ], [ %72, %34 ]
%37 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %74, %34 ]
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%39 = load i32, i32* %38
%40 = sext i32 %36 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = icmp sgt i32 %39, %42
%44 = trunc i64 %35 to i32
%45 = select i1 %43, i32 %44, i32 %36
%46 = add nuw nsw i64 %35, 1
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = sext i32 %45 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = icmp sgt i32 %48, %51
%53 = trunc i64 %46 to i32
%54 = select i1 %52, i32 %53, i32 %45
%55 = add nuw nsw i64 %35, 2
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = sext i32 %54 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = icmp sgt i32 %57, %60
%62 = trunc i64 %55 to i32
%63 = select i1 %61, i32 %62, i32 %54
%64 = add nuw nsw i64 %35, 3
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = sext i32 %63 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = icmp sgt i32 %66, %69
%71 = trunc i64 %64 to i32
%72 = select i1 %70, i32 %71, i32 %63
%73 = add nuw nsw i64 %35, 4
%74 = add nuw nsw i64 %37, 4
%75 = icmp eq i64 %74, %11
br i1 %75, label %12, label %34
}