int sum_square_difference_1(int num) {
  int sum = 0, i, j;
  for (i = 1; i <= num; i++) {
    for (j = 1; j <= num; j++) {
      if (j != i) {
        sum += i * j;
      }
    }
  }
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sum_square_difference_1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     1173 <sum_square_difference_1+0x73>
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     1160 <sum_square_difference_1+0x60>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
je     114d <sum_square_difference_1+0x4d>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1152 <sum_square_difference_1+0x52>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1128 <sum_square_difference_1+0x28>
jmp    1165 <sum_square_difference_1+0x65>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1115 <sum_square_difference_1+0x15>
mov    -0x8(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sum_square_difference_1>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    1368 <sum_square_difference_1+0x268>
lea    -0x8(%rdi),%r10d
mov    %r10d,%r14d
shr    $0x3,%r14d
add    $0x1,%r14d
mov    %edi,%r11d
and    $0xfffffff8,%r11d
lea    0x1(%r11),%r8d
mov    %r14d,%r9d
and    $0xfffffffe,%r9d
lea    0x1(%rdi),%ecx
xor    %r15d,%r15d
mov    $0x1,%ebx
movdqa 0xebd(%rip),%xmm8
movdqa 0xec4(%rip),%xmm12
movdqa 0xecb(%rip),%xmm9
movdqa 0xed2(%rip),%xmm10
movdqa 0xed9(%rip),%xmm11
xor    %eax,%eax
jmp    117d <sum_square_difference_1+0x7d>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%rbx),%edx
cmp    %edi,%ebx
mov    %edx,%ebx
je     136a <sum_square_difference_1+0x26a>
cmp    $0x8,%edi
jae    1190 <sum_square_difference_1+0x90>
mov    $0x1,%esi
jmp    1346 <sum_square_difference_1+0x246>
nopl   0x0(%rax)
movd   %eax,%xmm5
movd   %ebx,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm14
pxor   %xmm6,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm14,%xmm13
cmp    $0x8,%r10d
jae    11c0 <sum_square_difference_1+0xc0>
movdqa %xmm8,%xmm4
jmp    12b5 <sum_square_difference_1+0x1b5>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
pxor   %xmm6,%xmm6
mov    %r9d,%eax
movdqa %xmm8,%xmm4
nopl   0x0(%rax)
movdqa %xmm4,%xmm0
paddd  %xmm12,%xmm0
movdqa %xmm4,%xmm3
pmuludq %xmm14,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm3
pmuludq %xmm13,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm1
movdqa %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm14,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm13,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm4,%xmm3
pcmpeqd %xmm14,%xmm3
pandn  %xmm1,%xmm3
paddd  %xmm5,%xmm3
pcmpeqd %xmm14,%xmm0
pandn  %xmm2,%xmm0
paddd  %xmm6,%xmm0
movdqa %xmm4,%xmm5
paddd  %xmm9,%xmm5
movdqa %xmm4,%xmm6
paddd  %xmm10,%xmm6
movdqa %xmm5,%xmm1
pmuludq %xmm14,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm2
pmuludq %xmm13,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm1
movdqa %xmm6,%xmm2
pmuludq %xmm14,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm13,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm7
punpckldq %xmm7,%xmm2
pcmpeqd %xmm14,%xmm5
pandn  %xmm1,%xmm5
paddd  %xmm3,%xmm5
pcmpeqd %xmm14,%xmm6
pandn  %xmm2,%xmm6
paddd  %xmm0,%xmm6
paddd  %xmm11,%xmm4
add    $0xfffffffe,%eax
jne    11d0 <sum_square_difference_1+0xd0>
test   $0x1,%r14b
je     1320 <sum_square_difference_1+0x220>
movdqa %xmm4,%xmm0
paddd  %xmm12,%xmm0
movdqa %xmm4,%xmm1
pmuludq %xmm14,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm2
pmuludq %xmm13,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm1
movdqa %xmm0,%xmm2
pmuludq %xmm14,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm13,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm2
pcmpeqd %xmm14,%xmm4
pandn  %xmm1,%xmm4
paddd  %xmm4,%xmm5
pcmpeqd %xmm14,%xmm0
pandn  %xmm2,%xmm0
paddd  %xmm0,%xmm6
paddd  %xmm6,%xmm5
pshufd $0xee,%xmm5,%xmm0
paddd  %xmm5,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
mov    %r8d,%esi
cmp    %edi,%r11d
je     1170 <sum_square_difference_1+0x70>
mov    %esi,%edx
imul   %ebx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %esi,%ebx
mov    %edx,%ebp
cmove  %r15d,%ebp
add    %ebp,%eax
add    $0x1,%esi
add    %ebx,%edx
cmp    %esi,%ecx
jne    1350 <sum_square_difference_1+0x250>
jmp    1170 <sum_square_difference_1+0x70>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @sum_square_difference_1(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %3
store i32 1, i32* %4
br label %6
6: ; preds = %30, %1
%7 = load i32, i32* %4
%8 = load i32, i32* %2
%9 = icmp sle i32 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %33
10: ; preds = %6
store i32 1, i32* %5
br label %11
11: ; preds = %26, %10
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %2
%14 = icmp sle i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %29
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %5
%17 = load i32, i32* %4
%18 = icmp ne i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %25
19: ; preds = %15
%20 = load i32, i32* %4
%21 = load i32, i32* %5
%22 = mul nsw i32 %20, %21
%23 = load i32, i32* %3
%24 = add nsw i32 %23, %22
store i32 %24, i32* %3
br label %25
25: ; preds = %19, %15
br label %26
26: ; preds = %25
%27 = load i32, i32* %5
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %5
br label %11
29: ; preds = %11
br label %30
30: ; preds = %29
%31 = load i32, i32* %4
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %4
br label %6
33: ; preds = %6
%34 = load i32, i32* %3
ret i32 %34
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @sum_square_difference_1(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 1
br i1 %2, label %88, label %3
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, -8
%5 = lshr i32 %4, 3
%6 = add nuw nsw i32 %5, 1
%7 = icmp ult i32 %0, 8
%8 = and i32 %0, -8
%9 = or i32 %8, 1
%10 = and i32 %6, 1
%11 = icmp ult i32 %4, 8
%12 = and i32 %6, 1073741822
%13 = icmp eq i32 %10, 0
%14 = icmp eq i32 %8, %0
br label %15
15: ; preds = %3, %84
%16 = phi i32 [ %86, %84 ], [ 1, %3 ]
%17 = phi i32 [ %85, %84 ], [ 0, %3 ]
br i1 %7, label %72, label %18
18: ; preds = %15
%19 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 0, i32 0, i32 0>, i32 %17, i64 0
%20 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %16, i64 0
%21 = shufflevector <4 x i32> %20, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%22 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %16, i64 0
%23 = shufflevector <4 x i32> %22, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br i1 %11, label %51, label %24
24: ; preds = %18, %24
%25 = phi <4 x i32> [ %48, %24 ], [ <i32 1, i32 2, i32 3, i32 4>, %18 ]
%26 = phi <4 x i32> [ %46, %24 ], [ %19, %18 ]
%27 = phi <4 x i32> [ %47, %24 ], [ zeroinitializer, %18 ]
%28 = phi i32 [ %49, %24 ], [ 0, %18 ]
%29 = add <4 x i32> %25, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%30 = icmp eq <4 x i32> %25, %21
%31 = icmp eq <4 x i32> %29, %23
%32 = mul nsw <4 x i32> %25, %21
%33 = mul nsw <4 x i32> %29, %23
%34 = select <4 x i1> %30, <4 x i32> zeroinitializer, <4 x i32> %32
%35 = select <4 x i1> %31, <4 x i32> zeroinitializer, <4 x i32> %33
%36 = add <4 x i32> %34, %26
%37 = add <4 x i32> %35, %27
%38 = add <4 x i32> %25, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%39 = add <4 x i32> %25, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%40 = icmp eq <4 x i32> %38, %21
%41 = icmp eq <4 x i32> %39, %23
%42 = mul nsw <4 x i32> %38, %21
%43 = mul nsw <4 x i32> %39, %23
%44 = select <4 x i1> %40, <4 x i32> zeroinitializer, <4 x i32> %42
%45 = select <4 x i1> %41, <4 x i32> zeroinitializer, <4 x i32> %43
%46 = add <4 x i32> %44, %36
%47 = add <4 x i32> %45, %37
%48 = add <4 x i32> %25, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%49 = add i32 %28, 2
%50 = icmp eq i32 %49, %12
br i1 %50, label %51, label %24
51: ; preds = %24, %18
%52 = phi <4 x i32> [ undef, %18 ], [ %46, %24 ]
%53 = phi <4 x i32> [ undef, %18 ], [ %47, %24 ]
%54 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 2, i32 3, i32 4>, %18 ], [ %48, %24 ]
%55 = phi <4 x i32> [ %19, %18 ], [ %46, %24 ]
%56 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %18 ], [ %47, %24 ]
br i1 %13, label %67, label %57
57: ; preds = %51
%58 = add <4 x i32> %54, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%59 = icmp eq <4 x i32> %54, %21
%60 = icmp eq <4 x i32> %58, %23
%61 = mul nsw <4 x i32> %54, %21
%62 = mul nsw <4 x i32> %58, %23
%63 = select <4 x i1> %59, <4 x i32> zeroinitializer, <4 x i32> %61
%64 = select <4 x i1> %60, <4 x i32> zeroinitializer, <4 x i32> %62
%65 = add <4 x i32> %63, %55
%66 = add <4 x i32> %64, %56
br label %67
67: ; preds = %51, %57
%68 = phi <4 x i32> [ %52, %51 ], [ %65, %57 ]
%69 = phi <4 x i32> [ %53, %51 ], [ %66, %57 ]
%70 = add <4 x i32> %69, %68
%71 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %70)
br i1 %14, label %84, label %72
72: ; preds = %15, %67
%73 = phi i32 [ 1, %15 ], [ %9, %67 ]
%74 = phi i32 [ %17, %15 ], [ %71, %67 ]
br label %75
75: ; preds = %72, %75
%76 = phi i32 [ %82, %75 ], [ %73, %72 ]
%77 = phi i32 [ %81, %75 ], [ %74, %72 ]
%78 = icmp eq i32 %76, %16
%79 = mul nsw i32 %76, %16
%80 = select i1 %78, i32 0, i32 %79
%81 = add nsw i32 %80, %77
%82 = add nuw i32 %76, 1
%83 = icmp eq i32 %76, %0
br i1 %83, label %84, label %75
84: ; preds = %75, %67
%85 = phi i32 [ %71, %67 ], [ %81, %75 ]
%86 = add nuw i32 %16, 1
%87 = icmp eq i32 %16, %0
br i1 %87, label %88, label %15
88: ; preds = %84, %1
%89 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %85, %84 ]
ret i32 %89
}