int missingNumber(int *nums, int numsSize) {
  long long total = numsSize * (numsSize + 1) / 2;
  long long partial = 0;
  int i = 0;
  for (; i < numsSize; i++) {
    partial += nums[i];
  }
  return (int)(total - partial);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<missingNumber>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cltq
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1162 <missingNumber+0x62>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movslq (%rax,%rcx,4),%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1134 <missingNumber+0x34>
mov    -0x18(%rbp),%rax
sub    -0x20(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<missingNumber>:
test   %esi,%esi
jle    1115 <missingNumber+0x15>
mov    %esi,%r9d
cmp    $0x4,%esi
jae    111c <missingNumber+0x1c>
xor    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
jmp    11d0 <missingNumber+0xd0>
xor    %edx,%edx
jmp    11df <missingNumber+0xdf>
mov    %r9d,%ecx
and    $0xfffffffc,%ecx
lea    -0x4(%rcx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x2,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     11f1 <missingNumber+0xf1>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
pxor   %xmm2,%xmm2
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm0,%xmm0
pxor   %xmm1,%xmm1
nop
movq   (%rdi,%rdx,4),%xmm3
movq   0x8(%rdi,%rdx,4),%xmm4
punpckldq %xmm2,%xmm3
paddq  %xmm0,%xmm3
punpckldq %xmm2,%xmm4
paddq  %xmm1,%xmm4
movq   0x10(%rdi,%rdx,4),%xmm0
movq   0x18(%rdi,%rdx,4),%xmm1
punpckldq %xmm2,%xmm0
paddq  %xmm3,%xmm0
punpckldq %xmm2,%xmm1
paddq  %xmm4,%xmm1
add    $0x8,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1150 <missingNumber+0x50>
test   $0x1,%r8b
je     11b6 <missingNumber+0xb6>
movq   (%rdi,%rdx,4),%xmm2
movq   0x8(%rdi,%rdx,4),%xmm3
pxor   %xmm4,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm2
paddq  %xmm2,%xmm0
punpckldq %xmm4,%xmm3
paddq  %xmm3,%xmm1
paddq  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddq  %xmm0,%xmm1
movq   %xmm1,%rdx
cmp    %r9,%rcx
je     11df <missingNumber+0xdf>
nopl   (%rax)
mov    (%rdi,%rcx,4),%eax
add    %rax,%rdx
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    11d0 <missingNumber+0xd0>
lea    0x1(%rsi),%ecx
imul   %esi,%ecx
mov    %ecx,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %ecx,%eax
sar    %eax
sub    %edx,%eax
ret
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm1,%xmm1
test   $0x1,%r8b
jne    1197 <missingNumber+0x97>
jmp    11b6 <missingNumber+0xb6>

LLVM IR (-O0):
define i32 @missingNumber(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%8 = load i32, i32* %4
%9 = load i32, i32* %4
%10 = add nsw i32 %9, 1
%11 = mul nsw i32 %8, %10
%12 = sdiv i32 %11, 2
%13 = sext i32 %12 to i64
store i64 %13, i64* %5
store i64 0, i64* %6
store i32 0, i32* %7
br label %14
14: ; preds = %27, %2
%15 = load i32, i32* %7
%16 = load i32, i32* %4
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %30
18: ; preds = %14
%19 = load i32*, i32** %3
%20 = load i32, i32* %7
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = load i64, i64* %6
%26 = add nsw i64 %25, %24
store i64 %26, i64* %6
br label %27
27: ; preds = %18
%28 = load i32, i32* %7
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %7
br label %14
30: ; preds = %14
%31 = load i64, i64* %5
%32 = load i64, i64* %6
%33 = sub nsw i64 %31, %32
%34 = trunc i64 %33 to i32
ret i32 %34
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @missingNumber(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %84
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = icmp ult i32 %1, 4
br i1 %6, label %69, label %7
7: ; preds = %4
%8 = and i64 %5, 4294967292
%9 = add nsw i64 %8, -4
%10 = lshr exact i64 %9, 2
%11 = add nuw nsw i64 %10, 1
%12 = and i64 %11, 1
%13 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %13, label %45, label %14
14: ; preds = %7
%15 = and i64 %11, 9223372036854775806
br label %16
16: ; preds = %16, %14
%17 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %42, %16 ]
%18 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %14 ], [ %40, %16 ]
%19 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %14 ], [ %41, %16 ]
%20 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %43, %16 ]
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%22 = bitcast i32* %21 to <2 x i32>*
%23 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %22
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 2
%25 = bitcast i32* %24 to <2 x i32>*
%26 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %25
%27 = zext <2 x i32> %23 to <2 x i64>
%28 = zext <2 x i32> %26 to <2 x i64>
%29 = add <2 x i64> %18, %27
%30 = add <2 x i64> %19, %28
%31 = or i64 %17, 4
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
%33 = bitcast i32* %32 to <2 x i32>*
%34 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %33
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 2
%36 = bitcast i32* %35 to <2 x i32>*
%37 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %36
%38 = zext <2 x i32> %34 to <2 x i64>
%39 = zext <2 x i32> %37 to <2 x i64>
%40 = add <2 x i64> %29, %38
%41 = add <2 x i64> %30, %39
%42 = add nuw i64 %17, 8
%43 = add i64 %20, 2
%44 = icmp eq i64 %43, %15
br i1 %44, label %45, label %16
45: ; preds = %16, %7
%46 = phi <2 x i64> [ undef, %7 ], [ %40, %16 ]
%47 = phi <2 x i64> [ undef, %7 ], [ %41, %16 ]
%48 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %42, %16 ]
%49 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %7 ], [ %40, %16 ]
%50 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %7 ], [ %41, %16 ]
%51 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %51, label %63, label %52
52: ; preds = %45
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%54 = bitcast i32* %53 to <2 x i32>*
%55 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %54
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 2
%57 = bitcast i32* %56 to <2 x i32>*
%58 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %57
%59 = zext <2 x i32> %55 to <2 x i64>
%60 = zext <2 x i32> %58 to <2 x i64>
%61 = add <2 x i64> %49, %59
%62 = add <2 x i64> %50, %60
br label %63
63: ; preds = %45, %52
%64 = phi <2 x i64> [ %46, %45 ], [ %61, %52 ]
%65 = phi <2 x i64> [ %47, %45 ], [ %62, %52 ]
%66 = add <2 x i64> %65, %64
%67 = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %66)
%68 = icmp eq i64 %8, %5
br i1 %68, label %81, label %69
69: ; preds = %4, %63
%70 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %8, %63 ]
%71 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %67, %63 ]
br label %72
72: ; preds = %69, %72
%73 = phi i64 [ %79, %72 ], [ %70, %69 ]
%74 = phi i64 [ %78, %72 ], [ %71, %69 ]
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %73
%76 = load i32, i32* %75
%77 = zext i32 %76 to i64
%78 = add i64 %74, %77
%79 = add nuw nsw i64 %73, 1
%80 = icmp eq i64 %79, %5
br i1 %80, label %81, label %72
81: ; preds = %72, %63
%82 = phi i64 [ %67, %63 ], [ %78, %72 ]
%83 = trunc i64 %82 to i32
br label %84
84: ; preds = %81, %2
%85 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %83, %81 ]
%86 = add nsw i32 %1, 1
%87 = mul nsw i32 %86, %1
%88 = sdiv i32 %87, 2
%89 = sub i32 %88, %85
ret i32 %89
}