double stat_var(double *data, int size) {
  int i;
  double sum = 0.0, sum_pow2 = 0.0;
  if (size > 1) {
    for (i = 0; i < size; i++) {
      sum += data[i];
      sum_pow2 += data[i] * data[i];
    }
    return 1.0 / (size - 1.0) * sum_pow2 -
           (1.0 / (size * (size - 1.0))) * sum * sum;
  } else {
    return 0.0;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<stat_var>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jle    1204 <stat_var+0x104>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1189 <stat_var+0x89>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    112c <stat_var+0x2c>
cvtsi2sdl -0x14(%rbp),%xmm1
movsd  0xe6a(%rip),%xmm0
subsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0xe5e(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  -0x28(%rbp),%xmm2
cvtsi2sdl -0x14(%rbp),%xmm3
cvtsi2sdl -0x14(%rbp),%xmm1
movsd  0xe43(%rip),%xmm4
subsd  %xmm4,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm3
movsd  0xe33(%rip),%xmm1
divsd  %xmm3,%xmm1
mulsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x20(%rbp),%xmm1
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    120c <stat_var+0x10c>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<stat_var>:
cmp    $0x2,%esi
jl     1122 <stat_var+0x22>
mov    %esi,%edx
lea    -0x1(%rdx),%rcx
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1126 <stat_var+0x26>
xorpd  %xmm2,%xmm2
xor    %ecx,%ecx
xorpd  %xmm1,%xmm1
jmp    1190 <stat_var+0x90>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
and    $0xfffffffc,%edx
xorpd  %xmm2,%xmm2
xor    %ecx,%ecx
xorpd  %xmm1,%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm0
movsd  0x8(%rdi,%rcx,8),%xmm3
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm3,%xmm1
mulsd  %xmm3,%xmm3
addsd  %xmm0,%xmm3
movsd  0x10(%rdi,%rcx,8),%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm3,%xmm0
movsd  0x18(%rdi,%rcx,8),%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1140 <stat_var+0x40>
test   %rax,%rax
je     11ba <stat_var+0xba>
lea    (%rdi,%rcx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm2
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11a0 <stat_var+0xa0>
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsi2sd %esi,%xmm3
movsd  0xe37(%rip),%xmm0
movapd %xmm3,%xmm4
addsd  %xmm0,%xmm4
movsd  0xe2f(%rip),%xmm5
divsd  %xmm4,%xmm5
mulsd  %xmm2,%xmm5
mulsd  %xmm3,%xmm4
divsd  %xmm4,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
addsd  %xmm5,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @stat_var(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double
%4 = alloca double*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
%8 = alloca double
store double* %0, double** %4
store i32 %1, i32* %5
store double 0.000000e+00, double* %7
store double 0.000000e+00, double* %8
%9 = load i32, i32* %5
%10 = icmp sgt i32 %9, 1
br i1 %10, label %11, label %58
11: ; preds = %2
store i32 0, i32* %6
br label %12
12: ; preds = %36, %11
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32, i32* %5
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %39
16: ; preds = %12
%17 = load double*, double** %4
%18 = load i32, i32* %6
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %19
%21 = load double, double* %20
%22 = load double, double* %7
%23 = fadd double %22, %21
store double %23, double* %7
%24 = load double*, double** %4
%25 = load i32, i32* %6
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = load double*, double** %4
%30 = load i32, i32* %6
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %31
%33 = load double, double* %32
%34 = load double, double* %8
%35 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %28, double %33, double %34)
store double %35, double* %8
br label %36
36: ; preds = %16
%37 = load i32, i32* %6
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %6
br label %12
39: ; preds = %12
%40 = load i32, i32* %5
%41 = sitofp i32 %40 to double
%42 = fsub double %41, 1.000000e+00
%43 = fdiv double 1.000000e+00, %42
%44 = load double, double* %8
%45 = load i32, i32* %5
%46 = sitofp i32 %45 to double
%47 = load i32, i32* %5
%48 = sitofp i32 %47 to double
%49 = fsub double %48, 1.000000e+00
%50 = fmul double %46, %49
%51 = fdiv double 1.000000e+00, %50
%52 = load double, double* %7
%53 = fmul double %51, %52
%54 = load double, double* %7
%55 = fmul double %53, %54
%56 = fneg double %55
%57 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %43, double %44, double %56)
store double %57, double* %3
br label %59
58: ; preds = %2
store double 0.000000e+00, double* %3
br label %59
59: ; preds = %58, %39
%60 = load double, double* %3
ret double %60
}

LLVM IR (-O2):
define double @stat_var(double* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %68
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 %38, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i64 %5, 4294967292
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %35, %11 ]
%13 = phi double [ 0.000000e+00, %9 ], [ %34, %11 ]
%14 = phi double [ 0.000000e+00, %9 ], [ %33, %11 ]
%15 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %36, %11 ]
%16 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %12
%17 = load double, double* %16
%18 = fadd double %14, %17
%19 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %17, double %17, double %13)
%20 = or i64 %12, 1
%21 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %20
%22 = load double, double* %21
%23 = fadd double %18, %22
%24 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %22, double %22, double %19)
%25 = or i64 %12, 2
%26 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %25
%27 = load double, double* %26
%28 = fadd double %23, %27
%29 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %27, double %27, double %24)
%30 = or i64 %12, 3
%31 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = fadd double %28, %32
%34 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %32, double %32, double %29)
%35 = add nuw nsw i64 %12, 4
%36 = add i64 %15, 4
%37 = icmp eq i64 %36, %10
br i1 %37, label %38, label %11
38: ; preds = %11, %4
%39 = phi double [ undef, %4 ], [ %33, %11 ]
%40 = phi double [ undef, %4 ], [ %34, %11 ]
%41 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %35, %11 ]
%42 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %34, %11 ]
%43 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %33, %11 ]
%44 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %44, label %57, label %45
45: ; preds = %38, %45
%46 = phi i64 [ %54, %45 ], [ %41, %38 ]
%47 = phi double [ %53, %45 ], [ %42, %38 ]
%48 = phi double [ %52, %45 ], [ %43, %38 ]
%49 = phi i64 [ %55, %45 ], [ 0, %38 ]
%50 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %46
%51 = load double, double* %50
%52 = fadd double %48, %51
%53 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %51, double %51, double %47)
%54 = add nuw nsw i64 %46, 1
%55 = add i64 %49, 1
%56 = icmp eq i64 %55, %7
br i1 %56, label %57, label %45
57: ; preds = %45, %38
%58 = phi double [ %39, %38 ], [ %52, %45 ]
%59 = phi double [ %40, %38 ], [ %53, %45 ]
%60 = sitofp i32 %1 to double
%61 = fadd double %60, -1.000000e+00
%62 = fdiv double 1.000000e+00, %61
%63 = fmul double %61, %60
%64 = fdiv double -1.000000e+00, %63
%65 = fmul double %64, %58
%66 = fmul double %58, %65
%67 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %62, double %59, double %66)
br label %68
68: ; preds = %2, %57
%69 = phi double [ %67, %57 ], [ 0.000000e+00, %2 ]
ret double %69
}