void smooth_circular_histogram(int niter, float *hist, int nbins) {
  int i, i_prev, i_next;
  float tmp[nbins];
  for (i = 0; i < nbins; i++)
    tmp[i] = hist[i];
  for (; niter > 0; niter--) {
    for (i = 0; i < nbins; i++)
      tmp[i] = hist[i];
    for (i = 0; i < nbins; i++) {
      i_prev = (i - 1 + nbins) % nbins;
      i_next = (i + 1) % nbins;
      hist[i] = (tmp[i_prev] + tmp[i] + tmp[i_next]) / 3.;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<smooth_circular_histogram>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x38(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1174 <smooth_circular_histogram+0x74>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
movss  (%rcx,%rdx,4),%xmm0
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1140 <smooth_circular_histogram+0x40>
jmp    1179 <smooth_circular_histogram+0x79>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jle    124f <smooth_circular_histogram+0x14f>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11be <smooth_circular_histogram+0xbe>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
movss  (%rcx,%rdx,4),%xmm0
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    118a <smooth_circular_histogram+0x8a>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    123c <smooth_circular_histogram+0x13c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %edx,-0x20(%rbp)
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movslq -0x18(%rbp),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movslq -0x20(%rbp),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0xde7(%rip),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11c5 <smooth_circular_histogram+0xc5>
jmp    1241 <smooth_circular_histogram+0x141>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1179 <smooth_circular_histogram+0x79>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<smooth_circular_histogram>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rsi,%r12
mov    %edx,%r13d
mov    %rsp,%rbx
lea    0xf(,%r13,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
sub    %rax,%rbx
mov    %rbx,%rsp
mov    %edx,-0x2c(%rbp)
test   %edx,%edx
jle    115c <smooth_circular_histogram+0x4c>
lea    0x0(,%r13,4),%rdx
mov    %rdi,%r14
mov    %rbx,%rdi
mov    %r12,%rsi
call   1030 <memcpy@plt>
mov    %r14,%rdi
test   %edi,%edi
jle    120a <smooth_circular_histogram+0xfa>
lea    0x0(,%r13,4),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    %r13,%r14
neg    %r14
xor    %r15d,%r15d
jmp    118e <smooth_circular_histogram+0x7e>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x1(%rdi),%eax
cmp    $0x1,%edi
mov    %eax,%edi
jle    120a <smooth_circular_histogram+0xfa>
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jle    1180 <smooth_circular_histogram+0x70>
mov    %rdi,-0x40(%rbp)
mov    %rbx,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    -0x38(%rbp),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
movss  0xe51(%rip),%xmm1
mov    -0x40(%rbp),%rdi
mov    $0x1,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rcx,%r13,1),%eax
add    $0xfffffffe,%eax
cltd
idiv   %r13d
cmp    %rcx,%r13
movslq %edx,%rax
movss  (%rbx,%rax,4),%xmm0
addss  -0x4(%rbx,%rcx,4),%xmm0
mov    %rcx,%rax
cmove  %r15,%rax
addss  (%rbx,%rax,4),%xmm0
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%r12,%rcx,4)
lea    (%r14,%rcx,1),%rax
add    $0x1,%rax
add    $0x1,%rcx
cmp    $0x1,%rax
jne    11c0 <smooth_circular_histogram+0xb0>
jmp    1180 <smooth_circular_histogram+0x70>
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @smooth_circular_histogram(i32 %0, float* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca float*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i8*
%11 = alloca i64
store i32 %0, i32* %4
store float* %1, float** %5
store i32 %2, i32* %6
%12 = load i32, i32* %6
%13 = zext i32 %12 to i64
%14 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %14, i8** %10
%15 = alloca float, i64 %13
store i64 %13, i64* %11
store i32 0, i32* %7
br label %16
16: ; preds = %29, %3
%17 = load i32, i32* %7
%18 = load i32, i32* %6
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %32
20: ; preds = %16
%21 = load float*, float** %5
%22 = load i32, i32* %7
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 %23
%25 = load float, float* %24
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds float, float* %15, i64 %27
store float %25, float* %28
br label %29
29: ; preds = %20
%30 = load i32, i32* %7
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %7
br label %16
32: ; preds = %16
br label %33
33: ; preds = %94, %32
%34 = load i32, i32* %4
%35 = icmp sgt i32 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %97
36: ; preds = %33
store i32 0, i32* %7
br label %37
37: ; preds = %50, %36
%38 = load i32, i32* %7
%39 = load i32, i32* %6
%40 = icmp slt i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %53
41: ; preds = %37
%42 = load float*, float** %5
%43 = load i32, i32* %7
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds float, float* %42, i64 %44
%46 = load float, float* %45
%47 = load i32, i32* %7
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds float, float* %15, i64 %48
store float %46, float* %49
br label %50
50: ; preds = %41
%51 = load i32, i32* %7
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %7
br label %37
53: ; preds = %37
store i32 0, i32* %7
br label %54
54: ; preds = %90, %53
%55 = load i32, i32* %7
%56 = load i32, i32* %6
%57 = icmp slt i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %93
58: ; preds = %54
%59 = load i32, i32* %7
%60 = sub nsw i32 %59, 1
%61 = load i32, i32* %6
%62 = add nsw i32 %60, %61
%63 = load i32, i32* %6
%64 = srem i32 %62, %63
store i32 %64, i32* %8
%65 = load i32, i32* %7
%66 = add nsw i32 %65, 1
%67 = load i32, i32* %6
%68 = srem i32 %66, %67
store i32 %68, i32* %9
%69 = load i32, i32* %8
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds float, float* %15, i64 %70
%72 = load float, float* %71
%73 = load i32, i32* %7
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds float, float* %15, i64 %74
%76 = load float, float* %75
%77 = fadd float %72, %76
%78 = load i32, i32* %9
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds float, float* %15, i64 %79
%81 = load float, float* %80
%82 = fadd float %77, %81
%83 = fpext float %82 to double
%84 = fdiv double %83, 3.000000e+00
%85 = fptrunc double %84 to float
%86 = load float*, float** %5
%87 = load i32, i32* %7
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds float, float* %86, i64 %88
store float %85, float* %89
br label %90
90: ; preds = %58
%91 = load i32, i32* %7
%92 = add nsw i32 %91, 1
store i32 %92, i32* %7
br label %54
93: ; preds = %54
br label %94
94: ; preds = %93
%95 = load i32, i32* %4
%96 = add nsw i32 %95, -1
store i32 %96, i32* %4
br label %33
97: ; preds = %33
%98 = load i8*, i8** %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @smooth_circular_histogram(i32 %0, float* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = bitcast float* %1 to i8*
%5 = zext i32 %2 to i64
%6 = alloca float, i64 %5
%7 = bitcast float* %6 to i8*
%8 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %8, label %9, label %11
9: ; preds = %3
%10 = shl nuw nsw i64 %5, 2
br label %11
11: ; preds = %9, %3
%12 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %12, label %13, label %43
13: ; preds = %11
%14 = add i32 %2, -1
%15 = shl nuw nsw i64 %5, 2
br label %16
16: ; preds = %13, %40
%17 = phi i32 [ %0, %13 ], [ %41, %40 ]
br i1 %8, label %18, label %40
18: ; preds = %16
br label %19
19: ; preds = %18, %19
%20 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %24, %19 ]
%21 = trunc i64 %20 to i32
%22 = add i32 %14, %21
%23 = srem i32 %22, %2
%24 = add nuw nsw i64 %20, 1
%25 = icmp eq i64 %24, %5
%26 = sext i32 %23 to i64
%27 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 %26
%28 = load float, float* %27
%29 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 %20
%30 = load float, float* %29
%31 = fadd float %28, %30
%32 = and i64 %24, 4294967295
%33 = select i1 %25, i64 0, i64 %32
%34 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 %33
%35 = load float, float* %34
%36 = fadd float %31, %35
%37 = fdiv float %36, 3.000000e+00
%38 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %20
store float %37, float* %38
%39 = icmp eq i64 %24, %5
br i1 %39, label %40, label %19
40: ; preds = %19, %16
%41 = add nsw i32 %17, -1
%42 = icmp sgt i32 %17, 1
br i1 %42, label %16, label %43
43: ; preds = %40, %11
ret void
}