cart_pole(action, x, x_dot, theta, theta_dot) int action;
float *x, *x_dot, *theta, *theta_dot;
{
  float xacc, thetaacc, force, costheta, sintheta, temp;
  force = (action > 0) ? 10.0 : -10.0;
  costheta = cos(*theta);
  sintheta = sin(*theta);
  temp =
      (force + (0.1 * 0.5) * *theta_dot * *theta_dot * sintheta) / (0.1 + 1.0);
  thetaacc =
      (9.8 * sintheta - costheta * temp) /
      (0.5 * (1.3333333333333 - 0.1 * costheta * costheta / (0.1 + 1.0)));
  xacc = temp - (0.1 * 0.5) * thetaacc * costheta / (0.1 + 1.0);
  *x += 0.02 * *x_dot;
  *x_dot += 0.02 * xacc;
  *theta += 0.02 * *theta_dot;
  *theta_dot += 0.02 * thetaacc;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cart_pole>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
movsd  0xef2(%rip),%xmm0
movsd  0xef2(%rip),%xmm1
movsd  %xmm1,-0x50(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
jg     116b <cart_pole+0x4b>
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
call   1040 <cos@plt>
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
call   1030 <sin@plt>
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm1
mov    -0x28(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm2
movsd  0xe46(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm2
cvtss2sd %xmm2,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
movss  -0x3c(%rbp),%xmm2
cvtss2sd %xmm2,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  0xe11(%rip),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x40(%rbp)
movss  -0x3c(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movss  -0x38(%rbp),%xmm1
mulss  -0x40(%rbp),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
movsd  0xdf6(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movss  -0x38(%rbp),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm2
movsd  0xdd5(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm1
movss  -0x38(%rbp),%xmm2
cvtss2sd %xmm2,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0xd9c(%rip),%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0xda8(%rip),%xmm2
subsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0xd94(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
movss  -0x40(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movss  -0x30(%rbp),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm2
movsd  0xd61(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm1
movss  -0x38(%rbp),%xmm2
cvtss2sd %xmm2,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0xd40(%rip),%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
movsd  0xd07(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax)
movss  -0x2c(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
movsd  0xcda(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
movsd  0xcaa(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax)
movss  -0x30(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
movsd  0xc7d(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cart_pole>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
mov    %r8,%r14
mov    %rcx,%r13
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%r12
xor    %ebx,%ebx
test   %edi,%edi
setg   %bl
movss  (%rcx),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
call   1040 <cos@plt>
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,0xc(%rsp)
movss  0x0(%r13),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
call   1030 <sin@plt>
cvtsd2ss %xmm0,%xmm1
movss  (%r14),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm2
movsd  0xe85(%rip),%xmm0
movaps %xmm2,%xmm3
mulsd  %xmm0,%xmm3
mulsd  %xmm2,%xmm3
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm3
lea    0xea3(%rip),%rax
addsd  (%rax,%rbx,8),%xmm3
movsd  0xe66(%rip),%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm3
cvtsd2ss %xmm3,%xmm3
movss  0xc(%rsp),%xmm5
cvtss2sd %xmm5,%xmm4
mulss  %xmm3,%xmm5
cvtss2sd %xmm5,%xmm5
mulsd  0xe4c(%rip),%xmm1
movsd  0xe4c(%rip),%xmm6
mulsd  %xmm4,%xmm6
mulsd  %xmm4,%xmm6
divsd  %xmm2,%xmm6
addsd  0xe40(%rip),%xmm6
subsd  %xmm5,%xmm1
mulsd  0xe3c(%rip),%xmm6
divsd  %xmm6,%xmm1
cvtsd2ss %xmm1,%xmm1
cvtss2sd %xmm3,%xmm3
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  %xmm4,%xmm0
divsd  %xmm2,%xmm0
subsd  %xmm0,%xmm3
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsd2ss %xmm3,%xmm0
movss  (%r15),%xmm2
cvtss2sd %xmm2,%xmm2
movss  (%r12),%xmm3
cvtss2sd %xmm3,%xmm3
movsd  0xe02(%rip),%xmm4
mulsd  %xmm4,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm2
cvtsd2ss %xmm2,%xmm2
movss  %xmm2,(%r12)
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movss  (%r15),%xmm2
cvtss2sd %xmm2,%xmm2
mulsd  %xmm4,%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%r15)
movss  (%r14),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movss  0x0(%r13),%xmm2
cvtss2sd %xmm2,%xmm2
mulsd  %xmm4,%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,0x0(%r13)
movss  (%r14),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mulsd  %xmm4,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsd2ss %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%r14)
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @cart_pole(i32 %0, float* %1, float* %2, float* %3, float* %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca float*
%9 = alloca float*
%10 = alloca float*
%11 = alloca float*
%12 = alloca float
%13 = alloca float
%14 = alloca float
%15 = alloca float
%16 = alloca float
%17 = alloca float
store i32 %0, i32* %7
store float* %1, float** %8
store float* %2, float** %9
store float* %3, float** %10
store float* %4, float** %11
%18 = load i32, i32* %7
%19 = icmp sgt i32 %18, 0
%20 = zext i1 %19 to i64
%21 = select i1 %19, double 1.000000e+01, double -1.000000e+01
%22 = fptrunc double %21 to float
store float %22, float* %14
%23 = load float*, float** %10
%24 = load float, float* %23
%25 = fpext float %24 to double
%26 = call double @cos(double %25)
%27 = fptrunc double %26 to float
store float %27, float* %15
%28 = load float*, float** %10
%29 = load float, float* %28
%30 = fpext float %29 to double
%31 = call double @sin(double %30)
%32 = fptrunc double %31 to float
store float %32, float* %16
%33 = load float, float* %14
%34 = fpext float %33 to double
%35 = load float*, float** %11
%36 = load float, float* %35
%37 = fpext float %36 to double
%38 = fmul double 5.000000e-02, %37
%39 = load float*, float** %11
%40 = load float, float* %39
%41 = fpext float %40 to double
%42 = fmul double %38, %41
%43 = load float, float* %16
%44 = fpext float %43 to double
%45 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %42, double %44, double %34)
%46 = fdiv double %45, 1.100000e+00
%47 = fptrunc double %46 to float
store float %47, float* %17
%48 = load float, float* %16
%49 = fpext float %48 to double
%50 = load float, float* %15
%51 = load float, float* %17
%52 = fmul float %50, %51
%53 = fpext float %52 to double
%54 = fneg double %53
%55 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 9.800000e+00, double %49, double %54)
%56 = load float, float* %15
%57 = fpext float %56 to double
%58 = fmul double 1.000000e-01, %57
%59 = load float, float* %15
%60 = fpext float %59 to double
%61 = fmul double %58, %60
%62 = fdiv double %61, 1.100000e+00
%63 = fsub double 0x3FF55555555554BF, %62
%64 = fmul double 5.000000e-01, %63
%65 = fdiv double %55, %64
%66 = fptrunc double %65 to float
store float %66, float* %13
%67 = load float, float* %17
%68 = fpext float %67 to double
%69 = load float, float* %13
%70 = fpext float %69 to double
%71 = fmul double 5.000000e-02, %70
%72 = load float, float* %15
%73 = fpext float %72 to double
%74 = fmul double %71, %73
%75 = fdiv double %74, 1.100000e+00
%76 = fsub double %68, %75
%77 = fptrunc double %76 to float
store float %77, float* %12
%78 = load float*, float** %9
%79 = load float, float* %78
%80 = fpext float %79 to double
%81 = load float*, float** %8
%82 = load float, float* %81
%83 = fpext float %82 to double
%84 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 2.000000e-02, double %80, double %83)
%85 = fptrunc double %84 to float
store float %85, float* %81
%86 = load float, float* %12
%87 = fpext float %86 to double
%88 = load float*, float** %9
%89 = load float, float* %88
%90 = fpext float %89 to double
%91 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 2.000000e-02, double %87, double %90)
%92 = fptrunc double %91 to float
store float %92, float* %88
%93 = load float*, float** %11
%94 = load float, float* %93
%95 = fpext float %94 to double
%96 = load float*, float** %10
%97 = load float, float* %96
%98 = fpext float %97 to double
%99 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 2.000000e-02, double %95, double %98)
%100 = fptrunc double %99 to float
store float %100, float* %96
%101 = load float, float* %13
%102 = fpext float %101 to double
%103 = load float*, float** %11
%104 = load float, float* %103
%105 = fpext float %104 to double
%106 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 2.000000e-02, double %102, double %105)
%107 = fptrunc double %106 to float
store float %107, float* %103
%108 = load i32, i32* %6
ret i32 %108
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @cart_pole(i32 %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2, float* nocapture %3, float* nocapture %4) {
%6 = icmp sgt i32 %0, 0
%7 = load float, float* %3
%8 = fpext float %7 to double
%9 = tail call double @cos(double %8)
%10 = fptrunc double %9 to float
%11 = load float, float* %3
%12 = fpext float %11 to double
%13 = tail call double @sin(double %12)
%14 = fptrunc double %13 to float
%15 = select i1 %6, double 1.000000e+01, double -1.000000e+01
%16 = load float, float* %4
%17 = fpext float %16 to double
%18 = fmul double %17, 5.000000e-02
%19 = fmul double %18, %17
%20 = fpext float %14 to double
%21 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %19, double %20, double %15)
%22 = fdiv double %21, 1.100000e+00
%23 = fptrunc double %22 to float
%24 = fmul float %10, %23
%25 = fpext float %24 to double
%26 = fneg double %25
%27 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %20, double 9.800000e+00, double %26)
%28 = fpext float %10 to double
%29 = fmul double %28, 1.000000e-01
%30 = fmul double %29, %28
%31 = fdiv double %30, 1.100000e+00
%32 = fsub double 0x3FF55555555554BF, %31
%33 = fmul double %32, 5.000000e-01
%34 = fdiv double %27, %33
%35 = fptrunc double %34 to float
%36 = fpext float %23 to double
%37 = fpext float %35 to double
%38 = fmul double %37, 5.000000e-02
%39 = fmul double %38, %28
%40 = fdiv double %39, 1.100000e+00
%41 = fsub double %36, %40
%42 = fptrunc double %41 to float
%43 = load float, float* %2
%44 = fpext float %43 to double
%45 = load float, float* %1
%46 = fpext float %45 to double
%47 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %44, double 2.000000e-02, double %46)
%48 = fptrunc double %47 to float
store float %48, float* %1
%49 = fpext float %42 to double
%50 = load float, float* %2
%51 = fpext float %50 to double
%52 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %49, double 2.000000e-02, double %51)
%53 = fptrunc double %52 to float
store float %53, float* %2
%54 = load float, float* %4
%55 = fpext float %54 to double
%56 = load float, float* %3
%57 = fpext float %56 to double
%58 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %55, double 2.000000e-02, double %57)
%59 = fptrunc double %58 to float
store float %59, float* %3
%60 = load float, float* %4
%61 = fpext float %60 to double
%62 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double 2.000000e-02, double %61)
%63 = fptrunc double %62 to float
store float %63, float* %4
ret i32 undef
}