int n_squared(int iterations) {
  int result = 0;
  int i = 0;
  int j = 0;
  while (i < iterations) {
    j = 0;
    while (j < iterations) {
      result = result + i + j;
      j = j + 1;
    }
    i = i + 1;
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<n_squared>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1163 <n_squared+0x63>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1155 <n_squared+0x55>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    112f <n_squared+0x2f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    111c <n_squared+0x1c>
mov    -0x8(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<n_squared>:
test   %edi,%edi
jle    1125 <n_squared+0x25>
lea    -0x1(%rdi),%eax
lea    -0x2(%rdi),%ecx
imul   %rax,%rcx
shr    %rcx
add    %edi,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
xor    %r8d,%r8d
cmp    $0x8,%edi
jae    1128 <n_squared+0x28>
xor    %eax,%eax
jmp    122c <n_squared+0x12c>
xor    %eax,%eax
ret
mov    %edi,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
movd   %ecx,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm2
movd   %edi,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
movdqa 0xeb7(%rip),%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm3
movdqa 0xeb6(%rip),%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm3,%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
pslld  $0x2,%xmm0
lea    -0x8(%r8),%edx
mov    %edx,%esi
shr    $0x3,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x18,%edx
jae    1190 <n_squared+0x90>
pxor   %xmm2,%xmm2
pxor   %xmm3,%xmm3
jmp    11e5 <n_squared+0xe5>
and    $0xfffffffc,%esi
pxor   %xmm2,%xmm2
pxor   %xmm3,%xmm3
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
paddd  %xmm1,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm3
paddd  %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm3
paddd  %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm3
paddd  %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm3
paddd  %xmm0,%xmm1
add    $0xfffffffc,%esi
jne    11a0 <n_squared+0xa0>
test   %eax,%eax
je     1205 <n_squared+0x105>
nopl   0x0(%rax)
paddd  %xmm1,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm3
paddd  %xmm0,%xmm1
add    $0xffffffff,%eax
jne    11f0 <n_squared+0xf0>
paddd  %xmm3,%xmm2
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm0
paddd  %xmm2,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %edi,%r8d
je     1249 <n_squared+0x149>
mov    %r8d,%edx
imul   %edi,%edx
add    %edx,%ecx
mov    %edi,%esi
sub    %r8d,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    %ecx,%eax
add    %edi,%ecx
add    $0xffffffff,%esi
jne    1240 <n_squared+0x140>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @n_squared(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 0, i32* %4
store i32 0, i32* %5
br label %6
6: ; preds = %23, %1
%7 = load i32, i32* %4
%8 = load i32, i32* %2
%9 = icmp slt i32 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %26
10: ; preds = %6
store i32 0, i32* %5
br label %11
11: ; preds = %15, %10
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %2
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %23
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %3
%17 = load i32, i32* %4
%18 = add nsw i32 %16, %17
%19 = load i32, i32* %5
%20 = add nsw i32 %18, %19
store i32 %20, i32* %3
%21 = load i32, i32* %5
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %5
br label %11
23: ; preds = %11
%24 = load i32, i32* %4
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %4
br label %6
26: ; preds = %6
%27 = load i32, i32* %3
ret i32 %27
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @n_squared(i32 %0) {
%2 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %2, label %3, label %93
3: ; preds = %1
%4 = add nsw i32 %0, -1
%5 = zext i32 %4 to i33
%6 = add nsw i32 %0, -2
%7 = zext i32 %6 to i33
%8 = mul i33 %5, %7
%9 = lshr i33 %8, 1
%10 = trunc i33 %9 to i32
%11 = add i32 %10, %0
%12 = add i32 %11, -1
%13 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %13, label %81, label %14
14: ; preds = %3
%15 = and i32 %0, -8
%16 = mul i32 %15, %0
%17 = add i32 %12, %16
%18 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %12, i64 0
%19 = shufflevector <4 x i32> %18, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%20 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %0, i64 0
%21 = shufflevector <4 x i32> %20, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%22 = mul <4 x i32> %21, <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
%23 = add <4 x i32> %19, %22
%24 = shl i32 %0, 2
%25 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %24, i64 0
%26 = shufflevector <4 x i32> %25, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%27 = add i32 %15, -8
%28 = lshr exact i32 %27, 3
%29 = add nuw nsw i32 %28, 1
%30 = and i32 %29, 3
%31 = icmp ult i32 %27, 24
br i1 %31, label %57, label %32
32: ; preds = %14
%33 = and i32 %29, 1073741820
br label %34
34: ; preds = %34, %32
%35 = phi <4 x i32> [ %23, %32 ], [ %54, %34 ]
%36 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %32 ], [ %52, %34 ]
%37 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %32 ], [ %53, %34 ]
%38 = phi i32 [ 0, %32 ], [ %55, %34 ]
%39 = add <4 x i32> %35, %26
%40 = add <4 x i32> %36, %35
%41 = add <4 x i32> %37, %39
%42 = add <4 x i32> %39, %26
%43 = add <4 x i32> %42, %26
%44 = add <4 x i32> %40, %42
%45 = add <4 x i32> %41, %43
%46 = add <4 x i32> %43, %26
%47 = add <4 x i32> %46, %26
%48 = add <4 x i32> %44, %46
%49 = add <4 x i32> %45, %47
%50 = add <4 x i32> %47, %26
%51 = add <4 x i32> %50, %26
%52 = add <4 x i32> %48, %50
%53 = add <4 x i32> %49, %51
%54 = add <4 x i32> %51, %26
%55 = add i32 %38, 4
%56 = icmp eq i32 %55, %33
br i1 %56, label %57, label %34
57: ; preds = %34, %14
%58 = phi <4 x i32> [ undef, %14 ], [ %52, %34 ]
%59 = phi <4 x i32> [ undef, %14 ], [ %53, %34 ]
%60 = phi <4 x i32> [ %23, %14 ], [ %54, %34 ]
%61 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %14 ], [ %52, %34 ]
%62 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %14 ], [ %53, %34 ]
%63 = icmp eq i32 %30, 0
br i1 %63, label %75, label %64
64: ; preds = %57, %64
%65 = phi <4 x i32> [ %72, %64 ], [ %60, %57 ]
%66 = phi <4 x i32> [ %70, %64 ], [ %61, %57 ]
%67 = phi <4 x i32> [ %71, %64 ], [ %62, %57 ]
%68 = phi i32 [ %73, %64 ], [ 0, %57 ]
%69 = add <4 x i32> %65, %26
%70 = add <4 x i32> %66, %65
%71 = add <4 x i32> %67, %69
%72 = add <4 x i32> %69, %26
%73 = add i32 %68, 1
%74 = icmp eq i32 %73, %30
br i1 %74, label %75, label %64
75: ; preds = %64, %57
%76 = phi <4 x i32> [ %58, %57 ], [ %70, %64 ]
%77 = phi <4 x i32> [ %59, %57 ], [ %71, %64 ]
%78 = add <4 x i32> %77, %76
%79 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %78)
%80 = icmp eq i32 %15, %0
br i1 %80, label %93, label %81
81: ; preds = %3, %75
%82 = phi i32 [ %12, %3 ], [ %17, %75 ]
%83 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %15, %75 ]
%84 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %79, %75 ]
br label %85
85: ; preds = %81, %85
%86 = phi i32 [ %91, %85 ], [ %82, %81 ]
%87 = phi i32 [ %90, %85 ], [ %83, %81 ]
%88 = phi i32 [ %89, %85 ], [ %84, %81 ]
%89 = add i32 %88, %86
%90 = add nuw nsw i32 %87, 1
%91 = add i32 %86, %0
%92 = icmp eq i32 %90, %0
br i1 %92, label %93, label %85
93: ; preds = %85, %75, %1
%94 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %79, %75 ], [ %89, %85 ]
ret i32 %94
}