int sum(int n, int *a) {
  int s = 0;
  while (n--)
    s += a[n];
  return s;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x4(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     113c <sum+0x3c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1112 <sum+0x12>
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sum>:
test   %edi,%edi
je     120d <sum+0x10d>
movslq %edi,%rcx
add    $0xffffffff,%edi
xor    %eax,%eax
cmp    $0x7,%edi
jb     1200 <sum+0x100>
add    $0x1,%rdi
mov    %rdi,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
lea    -0x8(%r8),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     1210 <sum+0x110>
mov    %r9,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
lea    (%rsi,%rcx,4),%r10
add    $0xfffffffffffffff0,%r10
pxor   %xmm0,%xmm0
mov    $0xfffffffffffffffc,%rdx
pxor   %xmm1,%xmm1
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu -0x20(%r10,%rdx,4),%xmm2
movdqu -0x10(%r10,%rdx,4),%xmm3
movdqu (%r10,%rdx,4),%xmm4
movdqu 0x10(%r10,%rdx,4),%xmm5
pshufd $0x1b,%xmm5,%xmm5
paddd  %xmm0,%xmm5
pshufd $0x1b,%xmm4,%xmm4
paddd  %xmm1,%xmm4
pshufd $0x1b,%xmm3,%xmm0
paddd  %xmm5,%xmm0
pshufd $0x1b,%xmm2,%xmm1
paddd  %xmm4,%xmm1
add    $0xfffffffffffffff0,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1160 <sum+0x60>
add    $0x3,%rdx
test   $0x1,%r9b
je     11d4 <sum+0xd4>
add    %rcx,%rdx
movdqu -0x1c(%rsi,%rdx,4),%xmm2
movdqu -0xc(%rsi,%rdx,4),%xmm3
pshufd $0x1b,%xmm3,%xmm3
paddd  %xmm3,%xmm0
pshufd $0x1b,%xmm2,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %r8,%rdi
je     120c <sum+0x10c>
sub    %r8,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    -0x4(%rsi,%rcx,4),%eax
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
test   %ecx,%ecx
jne    1200 <sum+0x100>
ret
xor    %eax,%eax
ret
pxor   %xmm0,%xmm0
mov    $0xffffffffffffffff,%rdx
pxor   %xmm1,%xmm1
test   $0x1,%r9b
jne    11b3 <sum+0xb3>
jmp    11d4 <sum+0xd4>

LLVM IR (-O0):
define i32 @sum(i32 %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32* %1, i32** %4
store i32 0, i32* %5
br label %6
6: ; preds = %10, %2
%7 = load i32, i32* %3
%8 = add nsw i32 %7, -1
store i32 %8, i32* %3
%9 = icmp ne i32 %7, 0
br i1 %9, label %10, label %18
10: ; preds = %6
%11 = load i32*, i32** %4
%12 = load i32, i32* %3
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = load i32, i32* %5
%17 = add nsw i32 %16, %15
store i32 %17, i32* %5
br label %6
18: ; preds = %6
%19 = load i32, i32* %5
ret i32 %19
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @sum(i32 %0, i32* nocapture %1) {
%3 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %3, label %97, label %4
4: ; preds = %2
%5 = sext i32 %0 to i64
%6 = add i32 %0, -1
%7 = zext i32 %6 to i64
%8 = add nuw nsw i64 %7, 1
%9 = icmp ult i32 %6, 7
br i1 %9, label %85, label %10
10: ; preds = %4
%11 = and i64 %8, 8589934584
%12 = sub nsw i64 %5, %11
%13 = add nsw i64 %11, -8
%14 = lshr exact i64 %13, 3
%15 = add nuw nsw i64 %14, 1
%16 = and i64 %15, 1
%17 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %17, label %58, label %18
18: ; preds = %10
%19 = and i64 %15, 4611686018427387902
br label %20
20: ; preds = %20, %18
%21 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %53, %20 ]
%22 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %18 ], [ %51, %20 ]
%23 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %18 ], [ %52, %20 ]
%24 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %54, %20 ]
%25 = xor i64 %21, -1
%26 = add i64 %25, %5
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %26
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 -3
%29 = bitcast i32* %28 to <4 x i32>*
%30 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %29
%31 = shufflevector <4 x i32> %30, <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 -4
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 -3
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
%35 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %34
%36 = shufflevector <4 x i32> %35, <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%37 = add <4 x i32> %31, %22
%38 = add <4 x i32> %36, %23
%39 = sub nuw nsw i64 -9, %21
%40 = add i64 %39, %5
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %40
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 -3
%43 = bitcast i32* %42 to <4 x i32>*
%44 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %43
%45 = shufflevector <4 x i32> %44, <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 -4
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 -3
%48 = bitcast i32* %47 to <4 x i32>*
%49 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %48
%50 = shufflevector <4 x i32> %49, <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%51 = add <4 x i32> %45, %37
%52 = add <4 x i32> %50, %38
%53 = add nuw i64 %21, 16
%54 = add i64 %24, 2
%55 = icmp eq i64 %54, %19
br i1 %55, label %56, label %20
56: ; preds = %20
%57 = sub i64 -17, %21
br label %58
58: ; preds = %56, %10
%59 = phi <4 x i32> [ undef, %10 ], [ %51, %56 ]
%60 = phi <4 x i32> [ undef, %10 ], [ %52, %56 ]
%61 = phi i64 [ -1, %10 ], [ %57, %56 ]
%62 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %10 ], [ %51, %56 ]
%63 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %10 ], [ %52, %56 ]
%64 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %64, label %79, label %65
65: ; preds = %58
%66 = add i64 %61, %5
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %66
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 -3
%69 = bitcast i32* %68 to <4 x i32>*
%70 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %69
%71 = shufflevector <4 x i32> %70, <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 -4
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 -3
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
%75 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %74
%76 = shufflevector <4 x i32> %75, <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%77 = add <4 x i32> %71, %62
%78 = add <4 x i32> %76, %63
br label %79
79: ; preds = %58, %65
%80 = phi <4 x i32> [ %59, %58 ], [ %77, %65 ]
%81 = phi <4 x i32> [ %60, %58 ], [ %78, %65 ]
%82 = add <4 x i32> %81, %80
%83 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %82)
%84 = icmp eq i64 %8, %11
br i1 %84, label %97, label %85
85: ; preds = %4, %79
%86 = phi i64 [ %5, %4 ], [ %12, %79 ]
%87 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %83, %79 ]
br label %88
88: ; preds = %85, %88
%89 = phi i64 [ %91, %88 ], [ %86, %85 ]
%90 = phi i32 [ %94, %88 ], [ %87, %85 ]
%91 = add nsw i64 %89, -1
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %91
%93 = load i32, i32* %92
%94 = add nsw i32 %93, %90
%95 = trunc i64 %91 to i32
%96 = icmp eq i32 %95, 0
br i1 %96, label %97, label %88
97: ; preds = %88, %79, %2
%98 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %83, %79 ], [ %94, %88 ]
ret i32 %98
}