int max_index(int *a, int n) {
  int max_i = 0;
  int i;
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    if (a[i] > a[max_i]) {
      max_i = i;
    }
  }
  return max_i;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<max_index>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    115a <max_index+0x5a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1147 <max_index+0x47>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    114c <max_index+0x4c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1119 <max_index+0x19>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<max_index>:
test   %esi,%esi
jle    114f <max_index+0x4f>
mov    %esi,%r9d
lea    -0x1(%r9),%rcx
mov    %r9d,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x3,%rcx
jae    1152 <max_index+0x52>
xor    %edx,%edx
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%eax
test   %r8,%r8
jne    113c <max_index+0x3c>
ret
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%rdx
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffffffffffff,%r8
je     1123 <max_index+0x23>
mov    (%rdi,%rdx,4),%r9d
movslq %ecx,%rsi
mov    %edx,%eax
cmp    (%rdi,%rsi,4),%r9d
jg     1130 <max_index+0x30>
mov    %ecx,%eax
jmp    1130 <max_index+0x30>
xor    %eax,%eax
ret
and    $0xfffffffc,%r9d
xor    %edx,%edx
xor    %ecx,%ecx
jmp    116b <max_index+0x6b>
nopl   0x0(%rax)
mov    %esi,%ecx
add    $0x4,%rdx
cmp    %r9,%rdx
je     111c <max_index+0x1c>
movslq %ecx,%r10
mov    (%rdi,%rdx,4),%eax
mov    %edx,%esi
cmp    (%rdi,%r10,4),%eax
jg     117b <max_index+0x7b>
mov    %ecx,%esi
mov    0x4(%rdi,%rdx,4),%eax
movslq %esi,%rcx
cmp    (%rdi,%rcx,4),%eax
jle    118a <max_index+0x8a>
lea    0x1(%rdx),%esi
mov    0x8(%rdi,%rdx,4),%eax
movslq %esi,%rcx
cmp    (%rdi,%rcx,4),%eax
jle    1199 <max_index+0x99>
lea    0x2(%rdx),%esi
mov    0xc(%rdi,%rdx,4),%eax
movslq %esi,%rcx
cmp    (%rdi,%rcx,4),%eax
jle    1160 <max_index+0x60>
lea    0x3(%rdx),%ecx
jmp    1162 <max_index+0x62>

LLVM IR (-O0):
define i32 @max_index(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %26, %2
%8 = load i32, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %29
11: ; preds = %7
%12 = load i32*, i32** %3
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = load i32*, i32** %3
%18 = load i32, i32* %5
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = icmp sgt i32 %16, %21
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %11
%24 = load i32, i32* %6
store i32 %24, i32* %5
br label %25
25: ; preds = %23, %11
br label %26
26: ; preds = %25
%27 = load i32, i32* %6
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %6
br label %7
29: ; preds = %7
%30 = load i32, i32* %5
ret i32 %30
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @max_index(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %73
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = add nsw i64 %5, -1
%7 = and i64 %5, 3
%8 = icmp ult i64 %6, 3
br i1 %8, label %53, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i64 %5, 4294967292
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %50, %11 ]
%13 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %49, %11 ]
%14 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %51, %11 ]
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %12
%16 = load i32, i32* %15
%17 = sext i32 %13 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = icmp sgt i32 %16, %19
%21 = trunc i64 %12 to i32
%22 = select i1 %20, i32 %21, i32 %13
%23 = or i64 %12, 1
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = sext i32 %22 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = icmp sgt i32 %25, %28
%30 = trunc i64 %23 to i32
%31 = select i1 %29, i32 %30, i32 %22
%32 = or i64 %12, 2
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = sext i32 %31 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = icmp sgt i32 %34, %37
%39 = trunc i64 %32 to i32
%40 = select i1 %38, i32 %39, i32 %31
%41 = or i64 %12, 3
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = sext i32 %40 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = icmp sgt i32 %43, %46
%48 = trunc i64 %41 to i32
%49 = select i1 %47, i32 %48, i32 %40
%50 = add nuw nsw i64 %12, 4
%51 = add nuw i64 %14, 4
%52 = icmp eq i64 %51, %10
br i1 %52, label %53, label %11
53: ; preds = %11, %4
%54 = phi i32 [ undef, %4 ], [ %49, %11 ]
%55 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %50, %11 ]
%56 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %49, %11 ]
%57 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %57, label %73, label %58
58: ; preds = %53, %58
%59 = phi i64 [ %70, %58 ], [ %55, %53 ]
%60 = phi i32 [ %69, %58 ], [ %56, %53 ]
%61 = phi i64 [ %71, %58 ], [ 0, %53 ]
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %59
%63 = load i32, i32* %62
%64 = sext i32 %60 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = icmp sgt i32 %63, %66
%68 = trunc i64 %59 to i32
%69 = select i1 %67, i32 %68, i32 %60
%70 = add nuw nsw i64 %59, 1
%71 = add i64 %61, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %7
br i1 %72, label %73, label %58
73: ; preds = %53, %58, %2
%74 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %54, %53 ], [ %69, %58 ]
ret i32 %74
}