extern float avg(float average, float input, int scale) {
  int i;
  input -= average;
  for (i = 0; i < scale; i++)
    input /= 2;
  return (average + input);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<avg>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
movss  %xmm1,-0x8(%rbp)
mov    %edi,-0xc(%rbp)
movss  -0x4(%rbp),%xmm1
movss  -0x8(%rbp),%xmm0
subss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    115b <avg+0x5b>
movss  -0x8(%rbp),%xmm0
movss  0xebc(%rip),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x8(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    112b <avg+0x2b>
movss  -0x4(%rbp),%xmm0
addss  -0x8(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<avg>:
subss  %xmm0,%xmm1
test   %edi,%edi
jle    1169 <avg+0x69>
lea    -0x1(%rdi),%ecx
mov    %edi,%eax
and    $0x7,%eax
cmp    $0x7,%ecx
jb     1145 <avg+0x45>
and    $0xfffffff8,%edi
movss  0xee0(%rip),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm1
add    $0xfffffff8,%edi
jne    1120 <avg+0x20>
test   %eax,%eax
je     1169 <avg+0x69>
movss  0xeaf(%rip),%xmm2
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mulss  %xmm2,%xmm1
add    $0xffffffff,%eax
jne    1160 <avg+0x60>
addss  %xmm0,%xmm1
movaps %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define float @avg(float %0, float %1, i32 %2) {
%4 = alloca float
%5 = alloca float
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store float %0, float* %4
store float %1, float* %5
store i32 %2, i32* %6
%8 = load float, float* %4
%9 = load float, float* %5
%10 = fsub float %9, %8
store float %10, float* %5
store i32 0, i32* %7
br label %11
11: ; preds = %18, %3
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %6
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %21
15: ; preds = %11
%16 = load float, float* %5
%17 = fdiv float %16, 2.000000e+00
store float %17, float* %5
br label %18
18: ; preds = %15
%19 = load i32, i32* %7
%20 = add nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %7
br label %11
21: ; preds = %11
%22 = load float, float* %4
%23 = load float, float* %5
%24 = fadd float %22, %23
ret float %24
}

LLVM IR (-O2):
define float @avg(float %0, float %1, i32 %2) {
%4 = fsub float %1, %0
%5 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %5, label %6, label %35
6: ; preds = %3
%7 = add i32 %2, -1
%8 = and i32 %2, 7
%9 = icmp ult i32 %7, 7
br i1 %9, label %25, label %10
10: ; preds = %6
%11 = and i32 %2, -8
br label %12
12: ; preds = %12, %10
%13 = phi float [ %4, %10 ], [ %22, %12 ]
%14 = phi i32 [ 0, %10 ], [ %23, %12 ]
%15 = fmul float %13, 5.000000e-01
%16 = fmul float %15, 5.000000e-01
%17 = fmul float %16, 5.000000e-01
%18 = fmul float %17, 5.000000e-01
%19 = fmul float %18, 5.000000e-01
%20 = fmul float %19, 5.000000e-01
%21 = fmul float %20, 5.000000e-01
%22 = fmul float %21, 5.000000e-01
%23 = add i32 %14, 8
%24 = icmp eq i32 %23, %11
br i1 %24, label %25, label %12
25: ; preds = %12, %6
%26 = phi float [ undef, %6 ], [ %22, %12 ]
%27 = phi float [ %4, %6 ], [ %22, %12 ]
%28 = icmp eq i32 %8, 0
br i1 %28, label %35, label %29
29: ; preds = %25, %29
%30 = phi float [ %32, %29 ], [ %27, %25 ]
%31 = phi i32 [ %33, %29 ], [ 0, %25 ]
%32 = fmul float %30, 5.000000e-01
%33 = add i32 %31, 1
%34 = icmp eq i32 %33, %8
br i1 %34, label %35, label %29
35: ; preds = %25, %29, %3
%36 = phi float [ %4, %3 ], [ %26, %25 ], [ %32, %29 ]
%37 = fadd float %36, %0
ret float %37
}