float average(int *arr, int len) {
  float avg = 0;
  for (int i = 0; i < len; i++) {
    avg += arr[i];
  }
  return (avg / len);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<average>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    114b <average+0x4b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
cvtsi2ssl (%rax,%rcx,4),%xmm0
addss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111a <average+0x1a>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0xc(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<average>:
test   %esi,%esi
jle    111c <average+0x1c>
mov    %esi,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    %ecx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rdx
jae    1121 <average+0x21>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
jmp    116c <average+0x6c>
xorps  %xmm0,%xmm0
jmp    1195 <average+0x95>
and    $0xfffffffc,%ecx
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ssl (%rdi,%rdx,4),%xmm1
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2ssl 0x4(%rdi,%rdx,4),%xmm2
addss  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsi2ssl 0x8(%rdi,%rdx,4),%xmm3
addss  %xmm1,%xmm2
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ssl 0xc(%rdi,%rdx,4),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm3
addss  %xmm3,%xmm0
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1130 <average+0x30>
test   %rax,%rax
je     1195 <average+0x95>
lea    (%rdi,%rdx,4),%rcx
xor    %edx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ssl (%rcx,%rdx,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    1180 <average+0x80>
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %esi,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define float @average(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca float
%6 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store float 0.000000e+00, float* %5
store i32 0, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %20, %2
%8 = load i32, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %23
11: ; preds = %7
%12 = load i32*, i32** %3
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = sitofp i32 %16 to float
%18 = load float, float* %5
%19 = fadd float %18, %17
store float %19, float* %5
br label %20
20: ; preds = %11
%21 = load i32, i32* %6
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %6
br label %7
23: ; preds = %7
%24 = load float, float* %5
%25 = load i32, i32* %4
%26 = sitofp i32 %25 to float
%27 = fdiv float %24, %26
ret float %27
}

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