#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 */

/* Variables and functions */
double knuth_average(const double *a, const size_t LENGTH) {
  size_t i;
  register double ave = 0.0;
  for (i = 0; i < LENGTH; i++) {
    ave += (a[i] - ave) / (1.0 + i);
  }
  return ave;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<knuth_average>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    1192 <knuth_average+0x92>
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  (%rcx,%rax,8),%xmm0
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
movq   %rax,%xmm2
movaps 0xec4(%rip),%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm2
movapd 0xec8(%rip),%xmm1
subpd  %xmm1,%xmm2
movaps %xmm2,%xmm1
unpckhpd %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0xe91(%rip),%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
addsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    111c <knuth_average+0x1c>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<knuth_average>:
test   %rsi,%rsi
je     1116 <knuth_average+0x16>
cmp    $0x1,%rsi
jne    111a <knuth_average+0x1a>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
jmp    11aa <knuth_average+0xaa>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
mov    %rsi,%rcx
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
movdqa 0xed1(%rip),%xmm1
movapd 0xed9(%rip),%xmm2
movsd  0xee1(%rip),%xmm3
nop
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm4
subsd  %xmm0,%xmm4
movq   %rax,%xmm5
punpckldq %xmm1,%xmm5
subpd  %xmm2,%xmm5
movapd %xmm5,%xmm6
unpckhpd %xmm5,%xmm6
addsd  %xmm5,%xmm6
addsd  %xmm3,%xmm6
divsd  %xmm6,%xmm4
addsd  %xmm0,%xmm4
movsd  0x8(%rdi,%rax,8),%xmm0
subsd  %xmm4,%xmm0
lea    0x1(%rax),%rdx
movq   %rdx,%xmm5
punpckldq %xmm1,%xmm5
subpd  %xmm2,%xmm5
movapd %xmm5,%xmm6
unpckhpd %xmm5,%xmm6
addsd  %xmm5,%xmm6
addsd  %xmm3,%xmm6
divsd  %xmm6,%xmm0
addsd  %xmm4,%xmm0
add    $0x2,%rax
cmp    %rcx,%rax
jne    1140 <knuth_average+0x40>
test   $0x1,%sil
je     11ea <knuth_average+0xea>
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
movq   %rax,%xmm2
punpckldq 0xe3a(%rip),%xmm2
subpd  0xe42(%rip),%xmm2
movapd %xmm2,%xmm3
unpckhpd %xmm2,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
addsd  0xe3e(%rip),%xmm3
divsd  %xmm3,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @knuth_average(double* %0, i64 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca double
store double* %0, double** %3
store i64 %1, i64* %4
store double 0.000000e+00, double* %6
store i64 0, i64* %5
br label %7
7: ; preds = %24, %2
%8 = load i64, i64* %5
%9 = load i64, i64* %4
%10 = icmp ult i64 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %27
11: ; preds = %7
%12 = load double*, double** %3
%13 = load i64, i64* %5
%14 = getelementptr inbounds double, double* %12, i64 %13
%15 = load double, double* %14
%16 = load double, double* %6
%17 = fsub double %15, %16
%18 = load i64, i64* %5
%19 = uitofp i64 %18 to double
%20 = fadd double 1.000000e+00, %19
%21 = fdiv double %17, %20
%22 = load double, double* %6
%23 = fadd double %22, %21
store double %23, double* %6
br label %24
24: ; preds = %11
%25 = load i64, i64* %5
%26 = add i64 %25, 1
store i64 %26, i64* %5
br label %7
27: ; preds = %7
%28 = load double, double* %6
ret double %28
}

LLVM IR (-O2):
define double @knuth_average(double* nocapture %0, i64 %1) {
%3 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %3, label %44, label %4
4: ; preds = %2
%5 = and i64 %1, 1
%6 = icmp eq i64 %1, 1
br i1 %6, label %31, label %7
7: ; preds = %4
%8 = and i64 %1, -2
br label %9
9: ; preds = %9, %7
%10 = phi double [ 0.000000e+00, %7 ], [ %27, %9 ]
%11 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %28, %9 ]
%12 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %29, %9 ]
%13 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %11
%14 = load double, double* %13
%15 = fsub double %14, %10
%16 = uitofp i64 %11 to double
%17 = fadd double %16, 1.000000e+00
%18 = fdiv double %15, %17
%19 = fadd double %10, %18
%20 = or i64 %11, 1
%21 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %20
%22 = load double, double* %21
%23 = fsub double %22, %19
%24 = uitofp i64 %20 to double
%25 = fadd double %24, 1.000000e+00
%26 = fdiv double %23, %25
%27 = fadd double %19, %26
%28 = add nuw i64 %11, 2
%29 = add i64 %12, 2
%30 = icmp eq i64 %29, %8
br i1 %30, label %31, label %9
31: ; preds = %9, %4
%32 = phi double [ undef, %4 ], [ %27, %9 ]
%33 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %27, %9 ]
%34 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %28, %9 ]
%35 = icmp eq i64 %5, 0
br i1 %35, label %44, label %36
36: ; preds = %31
%37 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %34
%38 = load double, double* %37
%39 = fsub double %38, %33
%40 = uitofp i64 %34 to double
%41 = fadd double %40, 1.000000e+00
%42 = fdiv double %39, %41
%43 = fadd double %33, %42
br label %44
44: ; preds = %36, %31, %2
%45 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %32, %31 ], [ %43, %36 ]
ret double %45
}