double variance(double *x, int n) {
  int i;
  double mean, var;
  mean = 0.0;
  for (i = 0; i < n; i++)
    mean += x[i];
  mean /= n;
  var = 0.0;
  for (i = 0; i < n; i++)
    var += (x[i] - mean) * (x[i] - mean);
  var /= n - 1;
  return var;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<variance>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    114b <variance+0x4b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    111a <variance+0x1a>
cvtsi2sdl -0xc(%rbp),%xmm1
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11bd <variance+0xbd>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
subsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
subsd  -0x18(%rbp),%xmm2
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    116d <variance+0x6d>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<variance>:
test   %esi,%esi
jle    11ae <variance+0xae>
mov    %esi,%r9d
lea    -0x1(%r9),%r8
mov    %r9d,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x7,%r8
jae    1123 <variance+0x23>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %edx,%edx
jmp    1168 <variance+0x68>
mov    %r9d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %edx,%edx
nop
addsd  (%rdi,%rdx,8),%xmm1
addsd  0x8(%rdi,%rdx,8),%xmm1
addsd  0x10(%rdi,%rdx,8),%xmm1
addsd  0x18(%rdi,%rdx,8),%xmm1
addsd  0x20(%rdi,%rdx,8),%xmm1
addsd  0x28(%rdi,%rdx,8),%xmm1
addsd  0x30(%rdi,%rdx,8),%xmm1
addsd  0x38(%rdi,%rdx,8),%xmm1
add    $0x8,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    1130 <variance+0x30>
test   %rcx,%rcx
je     118e <variance+0x8e>
lea    (%rdi,%rdx,8),%rax
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
addsd  (%rax,%rdx,8),%xmm1
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1180 <variance+0x80>
test   %esi,%esi
jle    11ae <variance+0xae>
cvtsi2sd %esi,%xmm0
divsd  %xmm0,%xmm1
mov    %r9d,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x3,%r8
jae    11b7 <variance+0xb7>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
jmp    1220 <variance+0x120>
xorpd  %xmm0,%xmm0
jmp    124a <variance+0x14a>
and    $0xfffffffc,%r9d
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdi,%rdx,8),%xmm2
movsd  0x8(%rdi,%rdx,8),%xmm3
subsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
subsd  %xmm1,%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
movsd  0x10(%rdi,%rdx,8),%xmm2
subsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm2
movsd  0x18(%rdi,%rdx,8),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%r9
jne    11d0 <variance+0xd0>
test   %rcx,%rcx
je     124a <variance+0x14a>
lea    (%rdi,%rdx,8),%rax
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rax,%rdx,8),%xmm2
subsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1230 <variance+0x130>
add    $0xffffffff,%esi
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %esi,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @variance(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca double
%7 = alloca double
store double* %0, double** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 0.000000e+00, double* %6
store i32 0, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %20, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %23
12: ; preds = %8
%13 = load double*, double** %3
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds double, double* %13, i64 %15
%17 = load double, double* %16
%18 = load double, double* %6
%19 = fadd double %18, %17
store double %19, double* %6
br label %20
20: ; preds = %12
%21 = load i32, i32* %5
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %5
br label %8
23: ; preds = %8
%24 = load i32, i32* %4
%25 = sitofp i32 %24 to double
%26 = load double, double* %6
%27 = fdiv double %26, %25
store double %27, double* %6
store double 0.000000e+00, double* %7
store i32 0, i32* %5
br label %28
28: ; preds = %49, %23
%29 = load i32, i32* %5
%30 = load i32, i32* %4
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %52
32: ; preds = %28
%33 = load double*, double** %3
%34 = load i32, i32* %5
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds double, double* %33, i64 %35
%37 = load double, double* %36
%38 = load double, double* %6
%39 = fsub double %37, %38
%40 = load double*, double** %3
%41 = load i32, i32* %5
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds double, double* %40, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = load double, double* %6
%46 = fsub double %44, %45
%47 = load double, double* %7
%48 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %39, double %46, double %47)
store double %48, double* %7
br label %49
49: ; preds = %32
%50 = load i32, i32* %5
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %5
br label %28
52: ; preds = %28
%53 = load i32, i32* %4
%54 = sub nsw i32 %53, 1
%55 = sitofp i32 %54 to double
%56 = load double, double* %7
%57 = fdiv double %56, %55
store double %57, double* %7
%58 = load double, double* %7
ret double %58
}

LLVM IR (-O2):
define double @variance(double* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %115
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = add nsw i64 %5, -1
%7 = and i64 %5, 7
%8 = icmp ult i64 %6, 7
br i1 %8, label %49, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i64 %5, 4294967288
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %46, %11 ]
%13 = phi double [ 0.000000e+00, %9 ], [ %45, %11 ]
%14 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %47, %11 ]
%15 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %12
%16 = load double, double* %15
%17 = fadd double %13, %16
%18 = or i64 %12, 1
%19 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %18
%20 = load double, double* %19
%21 = fadd double %17, %20
%22 = or i64 %12, 2
%23 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %22
%24 = load double, double* %23
%25 = fadd double %21, %24
%26 = or i64 %12, 3
%27 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = fadd double %25, %28
%30 = or i64 %12, 4
%31 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = fadd double %29, %32
%34 = or i64 %12, 5
%35 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = fadd double %33, %36
%38 = or i64 %12, 6
%39 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = fadd double %37, %40
%42 = or i64 %12, 7
%43 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = fadd double %41, %44
%46 = add nuw nsw i64 %12, 8
%47 = add i64 %14, 8
%48 = icmp eq i64 %47, %10
br i1 %48, label %49, label %11
49: ; preds = %11, %4
%50 = phi double [ undef, %4 ], [ %45, %11 ]
%51 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %46, %11 ]
%52 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %45, %11 ]
%53 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %53, label %64, label %54
54: ; preds = %49, %54
%55 = phi i64 [ %61, %54 ], [ %51, %49 ]
%56 = phi double [ %60, %54 ], [ %52, %49 ]
%57 = phi i64 [ %62, %54 ], [ 0, %49 ]
%58 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %55
%59 = load double, double* %58
%60 = fadd double %56, %59
%61 = add nuw nsw i64 %55, 1
%62 = add i64 %57, 1
%63 = icmp eq i64 %62, %7
br i1 %63, label %64, label %54
64: ; preds = %54, %49
%65 = phi double [ %50, %49 ], [ %60, %54 ]
%66 = sitofp i32 %1 to double
%67 = fdiv double %65, %66
br i1 %3, label %68, label %115
68: ; preds = %64
%69 = and i64 %5, 3
%70 = icmp ult i64 %6, 3
br i1 %70, label %99, label %71
71: ; preds = %68
%72 = and i64 %5, 4294967292
br label %73
73: ; preds = %73, %71
%74 = phi i64 [ 0, %71 ], [ %96, %73 ]
%75 = phi double [ 0.000000e+00, %71 ], [ %95, %73 ]
%76 = phi i64 [ 0, %71 ], [ %97, %73 ]
%77 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %74
%78 = load double, double* %77
%79 = fsub double %78, %67
%80 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %79, double %79, double %75)
%81 = or i64 %74, 1
%82 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %81
%83 = load double, double* %82
%84 = fsub double %83, %67
%85 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %84, double %84, double %80)
%86 = or i64 %74, 2
%87 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %86
%88 = load double, double* %87
%89 = fsub double %88, %67
%90 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %89, double %89, double %85)
%91 = or i64 %74, 3
%92 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %91
%93 = load double, double* %92
%94 = fsub double %93, %67
%95 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %94, double %94, double %90)
%96 = add nuw nsw i64 %74, 4
%97 = add i64 %76, 4
%98 = icmp eq i64 %97, %72
br i1 %98, label %99, label %73
99: ; preds = %73, %68
%100 = phi double [ undef, %68 ], [ %95, %73 ]
%101 = phi i64 [ 0, %68 ], [ %96, %73 ]
%102 = phi double [ 0.000000e+00, %68 ], [ %95, %73 ]
%103 = icmp eq i64 %69, 0
br i1 %103, label %115, label %104
104: ; preds = %99, %104
%105 = phi i64 [ %112, %104 ], [ %101, %99 ]
%106 = phi double [ %111, %104 ], [ %102, %99 ]
%107 = phi i64 [ %113, %104 ], [ 0, %99 ]
%108 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %105
%109 = load double, double* %108
%110 = fsub double %109, %67
%111 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %110, double %110, double %106)
%112 = add nuw nsw i64 %105, 1
%113 = add i64 %107, 1
%114 = icmp eq i64 %113, %69
br i1 %114, label %115, label %104
115: ; preds = %99, %104, %2, %64
%116 = phi double [ 0.000000e+00, %64 ], [ 0.000000e+00, %2 ], [ %100, %99 ], [ %111, %104 ]
%117 = add nsw i32 %1, -1
%118 = sitofp i32 %117 to double
%119 = fdiv double %116, %118
ret double %119
}