double matrixTrace(double **A, int n) {
  double sum = 0;
  int i;
  for (i = 0; i < n; i++)
    sum += A[i][i];
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrixTrace>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1153 <matrixTrace+0x53>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111a <matrixTrace+0x1a>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrixTrace>:
test   %esi,%esi
jle    111f <matrixTrace+0x1f>
mov    %esi,%r8d
lea    -0x1(%r8),%rcx
mov    %r8d,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1123 <matrixTrace+0x23>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    1163 <matrixTrace+0x63>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
and    $0xfffffffc,%r8d
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
nopl   (%rax)
mov    (%rdi,%rcx,8),%rsi
mov    0x8(%rdi,%rcx,8),%rdx
addsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x8(%rdx,%rcx,8),%xmm0
mov    0x10(%rdi,%rcx,8),%rdx
addsd  0x10(%rdx,%rcx,8),%xmm0
mov    0x18(%rdi,%rcx,8),%rdx
addsd  0x18(%rdx,%rcx,8),%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%r8
jne    1130 <matrixTrace+0x30>
test   %rax,%rax
je     1183 <matrixTrace+0x83>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%rcx,8),%rdx
addsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm0
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    1170 <matrixTrace+0x70>
ret

LLVM IR (-O0):
define double @matrixTrace(double** %0, i32 %1) {
%3 = alloca double**
%4 = alloca i32
%5 = alloca double
%6 = alloca i32
store double** %0, double*** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 0.000000e+00, double* %5
store i32 0, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %23, %2
%8 = load i32, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %26
11: ; preds = %7
%12 = load double**, double*** %3
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds double*, double** %12, i64 %14
%16 = load double*, double** %15
%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* %5
%22 = fadd double %21, %20
store double %22, double* %5
br label %23
23: ; preds = %11
%24 = load i32, i32* %6
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %6
br label %7
26: ; preds = %7
%27 = load double, double* %5
ret double %27
}

LLVM IR (-O2):
define double @matrixTrace(double** nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %58
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = add nsw i64 %5, -1
%7 = and i64 %5, 3
%8 = icmp ult i64 %6, 3
br i1 %8, label %41, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i64 %5, 4294967292
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %38, %11 ]
%13 = phi double [ 0.000000e+00, %9 ], [ %37, %11 ]
%14 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %39, %11 ]
%15 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %12
%16 = load double*, double** %15
%17 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %12
%18 = load double, double* %17
%19 = fadd double %13, %18
%20 = or i64 %12, 1
%21 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %20
%22 = load double*, double** %21
%23 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %20
%24 = load double, double* %23
%25 = fadd double %19, %24
%26 = or i64 %12, 2
%27 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %26
%28 = load double*, double** %27
%29 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %26
%30 = load double, double* %29
%31 = fadd double %25, %30
%32 = or i64 %12, 3
%33 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %32
%34 = load double*, double** %33
%35 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %32
%36 = load double, double* %35
%37 = fadd double %31, %36
%38 = add nuw nsw i64 %12, 4
%39 = add i64 %14, 4
%40 = icmp eq i64 %39, %10
br i1 %40, label %41, label %11
41: ; preds = %11, %4
%42 = phi double [ undef, %4 ], [ %37, %11 ]
%43 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %38, %11 ]
%44 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %37, %11 ]
%45 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %45, label %58, label %46
46: ; preds = %41, %46
%47 = phi i64 [ %55, %46 ], [ %43, %41 ]
%48 = phi double [ %54, %46 ], [ %44, %41 ]
%49 = phi i64 [ %56, %46 ], [ 0, %41 ]
%50 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %47
%51 = load double*, double** %50
%52 = getelementptr inbounds double, double* %51, i64 %47
%53 = load double, double* %52
%54 = fadd double %48, %53
%55 = add nuw nsw i64 %47, 1
%56 = add i64 %49, 1
%57 = icmp eq i64 %56, %7
br i1 %57, label %58, label %46
58: ; preds = %41, %46, %2
%59 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %42, %41 ], [ %54, %46 ]
ret double %59
}