void blas_axpy(const int N, const double ALPHA, const double *X, const int INCX,
               double *Y, const int INCY) {
  if (ALPHA != 1) {
    for (int i = 0; i < N; ++i) {
      Y[i * INCY] += ALPHA * X[i * INCX];
    }
  } else {
    for (int i = 0; i < N; ++i) {
      Y[i * INCY] += X[i * INCX];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<blas_axpy>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    %r8d,-0x2c(%rbp)
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
movsd  0xed8(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    113d <blas_axpy+0x3d>
jp     113d <blas_axpy+0x3d>
jmp    119b <blas_axpy+0x9b>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1196 <blas_axpy+0x96>
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1144 <blas_axpy+0x44>
jmp    11ec <blas_axpy+0xec>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11e7 <blas_axpy+0xe7>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11a2 <blas_axpy+0xa2>
jmp    11ec <blas_axpy+0xec>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<blas_axpy>:
push   %r14
push   %rbx
ucomisd 0xef5(%rip),%xmm0
jne    110f <blas_axpy+0xf>
jnp    1129 <blas_axpy+0x29>
test   %edi,%edi
jle    1229 <blas_axpy+0x129>
movslq %edx,%r9
movslq %r8d,%rax
mov    %edi,%r8d
cmp    $0x1,%edi
jne    1146 <blas_axpy+0x46>
xor    %edi,%edi
jmp    11a3 <blas_axpy+0xa3>
test   %edi,%edi
jle    1229 <blas_axpy+0x129>
movslq %edx,%r9
movslq %r8d,%rax
mov    %edi,%r8d
cmp    $0x1,%edi
jne    11b9 <blas_axpy+0xb9>
xor    %edi,%edi
jmp    120b <blas_axpy+0x10b>
mov    %r8d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
mov    %r9,%r11
shl    $0x4,%r11
mov    %rax,%r14
shl    $0x4,%r14
xor    %edi,%edi
mov    %rcx,%rbx
mov    %rsi,%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  (%rdx),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
addsd  (%rbx),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rbx)
movsd  (%rdx,%r9,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
addsd  (%rbx,%rax,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rbx,%rax,8)
add    $0x2,%rdi
add    %r11,%rdx
add    %r14,%rbx
cmp    %rdi,%r10
jne    1170 <blas_axpy+0x70>
test   $0x1,%r8b
je     1229 <blas_axpy+0x129>
imul   %rdi,%r9
mulsd  (%rsi,%r9,8),%xmm0
jmp    121b <blas_axpy+0x11b>
mov    %r8d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
mov    %r9,%r11
shl    $0x4,%r11
mov    %rax,%r14
shl    $0x4,%r14
xor    %edi,%edi
mov    %rcx,%rbx
mov    %rsi,%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdx),%xmm0
addsd  (%rbx),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rbx)
movsd  (%rdx,%r9,8),%xmm0
addsd  (%rbx,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rbx,%rax,8)
add    $0x2,%rdi
add    %r11,%rdx
add    %r14,%rbx
cmp    %rdi,%r10
jne    11e0 <blas_axpy+0xe0>
test   $0x1,%r8b
je     1229 <blas_axpy+0x129>
imul   %rdi,%r9
movsd  (%rsi,%r9,8),%xmm0
imul   %rdi,%rax
addsd  (%rcx,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rcx,%rax,8)
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define void @blas_axpy(i32 %0, double %1, double* %2, i32 %3, double* %4, i32 %5) {
%7 = alloca i32
%8 = alloca double
%9 = alloca double*
%10 = alloca i32
%11 = alloca double*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32 %0, i32* %7
store double %1, double* %8
store double* %2, double** %9
store i32 %3, i32* %10
store double* %4, double** %11
store i32 %5, i32* %12
%15 = load double, double* %8
%16 = fcmp une double %15, 1.000000e+00
br i1 %16, label %17, label %43
17: ; preds = %6
store i32 0, i32* %13
br label %18
18: ; preds = %39, %17
%19 = load i32, i32* %13
%20 = load i32, i32* %7
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %42
22: ; preds = %18
%23 = load double, double* %8
%24 = load double*, double** %9
%25 = load i32, i32* %13
%26 = load i32, i32* %10
%27 = mul nsw i32 %25, %26
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %28
%30 = load double, double* %29
%31 = load double*, double** %11
%32 = load i32, i32* %13
%33 = load i32, i32* %12
%34 = mul nsw i32 %32, %33
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 %35
%37 = load double, double* %36
%38 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %23, double %30, double %37)
store double %38, double* %36
br label %39
39: ; preds = %22
%40 = load i32, i32* %13
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %13
br label %18
42: ; preds = %18
br label %68
43: ; preds = %6
store i32 0, i32* %14
br label %44
44: ; preds = %64, %43
%45 = load i32, i32* %14
%46 = load i32, i32* %7
%47 = icmp slt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %67
48: ; preds = %44
%49 = load double*, double** %9
%50 = load i32, i32* %14
%51 = load i32, i32* %10
%52 = mul nsw i32 %50, %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %53
%55 = load double, double* %54
%56 = load double*, double** %11
%57 = load i32, i32* %14
%58 = load i32, i32* %12
%59 = mul nsw i32 %57, %58
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds double, double* %56, i64 %60
%62 = load double, double* %61
%63 = fadd double %62, %55
store double %63, double* %61
br label %64
64: ; preds = %48
%65 = load i32, i32* %14
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %14
br label %44
67: ; preds = %44
br label %68
68: ; preds = %67, %42
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @blas_axpy(i32 %0, double %1, double* nocapture %2, i32 %3, double* nocapture %4, i32 %5) {
%7 = fcmp une double %1, 1.000000e+00
%8 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %7, label %18, label %9
9: ; preds = %6
br i1 %8, label %10, label %91
10: ; preds = %9
%11 = sext i32 %3 to i64
%12 = sext i32 %5 to i64
%13 = zext i32 %0 to i64
%14 = and i64 %13, 1
%15 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %15, label %80, label %16
16: ; preds = %10
%17 = and i64 %13, 4294967294
br label %48
18: ; preds = %6
br i1 %8, label %19, label %91
19: ; preds = %18
%20 = sext i32 %3 to i64
%21 = sext i32 %5 to i64
%22 = zext i32 %0 to i64
%23 = and i64 %22, 1
%24 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %24, label %69, label %25
25: ; preds = %19
%26 = and i64 %22, 4294967294
br label %27
27: ; preds = %27, %25
%28 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %45, %27 ]
%29 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %46, %27 ]
%30 = mul nsw i64 %28, %20
%31 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = mul nsw i64 %28, %21
%34 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %32, double %35)
store double %36, double* %34
%37 = or i64 %28, 1
%38 = mul nsw i64 %37, %20
%39 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = mul nsw i64 %37, %21
%42 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %40, double %43)
store double %44, double* %42
%45 = add nuw nsw i64 %28, 2
%46 = add i64 %29, 2
%47 = icmp eq i64 %46, %26
br i1 %47, label %69, label %27
48: ; preds = %48, %16
%49 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %66, %48 ]
%50 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %67, %48 ]
%51 = mul nsw i64 %49, %11
%52 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = mul nsw i64 %49, %12
%55 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = fadd double %53, %56
store double %57, double* %55
%58 = or i64 %49, 1
%59 = mul nsw i64 %58, %11
%60 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = mul nsw i64 %58, %12
%63 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %62
%64 = load double, double* %63
%65 = fadd double %61, %64
store double %65, double* %63
%66 = add nuw nsw i64 %49, 2
%67 = add i64 %50, 2
%68 = icmp eq i64 %67, %17
br i1 %68, label %80, label %48
69: ; preds = %27, %19
%70 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %45, %27 ]
%71 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %71, label %91, label %72
72: ; preds = %69
%73 = mul nsw i64 %70, %20
%74 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %73
%75 = load double, double* %74
%76 = mul nsw i64 %70, %21
%77 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %76
%78 = load double, double* %77
%79 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %75, double %78)
store double %79, double* %77
br label %91
80: ; preds = %48, %10
%81 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %66, %48 ]
%82 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %82, label %91, label %83
83: ; preds = %80
%84 = mul nsw i64 %81, %11
%85 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %84
%86 = load double, double* %85
%87 = mul nsw i64 %81, %12
%88 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %87
%89 = load double, double* %88
%90 = fadd double %86, %89
store double %90, double* %88
br label %91
91: ; preds = %83, %80, %72, %69, %9, %18
ret void
}