void normalize_vector(double *v, int n) {
  double t = 0.0;
  int i;
  for (i = 0; i < n; i++)
    t += v[i];
  t = 1.0 / t;
  for (i = 0; i < n; i++)
    v[i] *= t;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<normalize_vector>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    114b <normalize_vector+0x4b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111a <normalize_vector+0x1a>
movsd  0xead(%rip),%xmm0
divsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1195 <normalize_vector+0x95>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1164 <normalize_vector+0x64>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<normalize_vector>:
test   %esi,%esi
jle    1277 <normalize_vector+0x177>
mov    %esi,%r8d
lea    -0x1(%r8),%rax
mov    %r8d,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x7,%rax
jae    1123 <normalize_vector+0x23>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %edx,%edx
jmp    1168 <normalize_vector+0x68>
mov    %r8d,%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 <normalize_vector+0x30>
test   %rcx,%rcx
je     118e <normalize_vector+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 <normalize_vector+0x80>
test   %esi,%esi
jle    1277 <normalize_vector+0x177>
movsd  0xe62(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
cmp    $0x4,%esi
jae    11ae <normalize_vector+0xae>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1260 <normalize_vector+0x160>
mov    %r8d,%ecx
and    $0xfffffffc,%ecx
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
lea    -0x4(%rcx),%rax
mov    %rax,%rsi
shr    $0x2,%rsi
add    $0x1,%rsi
test   %rax,%rax
je     1278 <normalize_vector+0x178>
mov    %rsi,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %edx,%edx
nopl   (%rax)
movupd (%rdi,%rdx,8),%xmm2
movupd 0x10(%rdi,%rdx,8),%xmm3
movupd 0x20(%rdi,%rdx,8),%xmm4
movupd 0x30(%rdi,%rdx,8),%xmm5
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,(%rdi,%rdx,8)
movupd %xmm3,0x10(%rdi,%rdx,8)
mulpd  %xmm1,%xmm4
mulpd  %xmm1,%xmm5
movupd %xmm4,0x20(%rdi,%rdx,8)
movupd %xmm5,0x30(%rdi,%rdx,8)
add    $0x8,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    11e0 <normalize_vector+0xe0>
test   $0x1,%sil
je     124c <normalize_vector+0x14c>
movupd (%rdi,%rdx,8),%xmm2
movupd 0x10(%rdi,%rdx,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,(%rdi,%rdx,8)
movupd %xmm3,0x10(%rdi,%rdx,8)
cmp    %r8,%rcx
je     1277 <normalize_vector+0x177>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdi,%rcx,8)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r8
jne    1260 <normalize_vector+0x160>
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%sil
jne    122e <normalize_vector+0x12e>
jmp    124c <normalize_vector+0x14c>

LLVM IR (-O0):
define void @normalize_vector(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i32
%5 = alloca double
%6 = alloca i32
store double* %0, double** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 0.000000e+00, double* %5
store i32 0, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %19, %2
%8 = load i32, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %22
11: ; preds = %7
%12 = load double*, double** %3
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds double, double* %12, i64 %14
%16 = load double, double* %15
%17 = load double, double* %5
%18 = fadd double %17, %16
store double %18, double* %5
br label %19
19: ; preds = %11
%20 = load i32, i32* %6
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %6
br label %7
22: ; preds = %7
%23 = load double, double* %5
%24 = fdiv double 1.000000e+00, %23
store double %24, double* %5
store i32 0, i32* %6
br label %25
25: ; preds = %37, %22
%26 = load i32, i32* %6
%27 = load i32, i32* %4
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %40
29: ; preds = %25
%30 = load double, double* %5
%31 = load double*, double** %3
%32 = load i32, i32* %6
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = fmul double %35, %30
store double %36, double* %34
br label %37
37: ; preds = %29
%38 = load i32, i32* %6
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %6
br label %25
40: ; preds = %25
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @normalize_vector(double* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %135
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 = fdiv double 1.000000e+00, %65
br i1 %3, label %67, label %135
67: ; preds = %64
%68 = zext i32 %1 to i64
%69 = icmp ult i32 %1, 4
br i1 %69, label %126, label %70
70: ; preds = %67
%71 = and i64 %5, 4294967292
%72 = insertelement <2 x double> poison, double %66, i64 0
%73 = shufflevector <2 x double> %72, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%74 = insertelement <2 x double> poison, double %66, i64 0
%75 = shufflevector <2 x double> %74, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%76 = add nsw i64 %71, -4
%77 = lshr exact i64 %76, 2
%78 = add nuw nsw i64 %77, 1
%79 = and i64 %78, 1
%80 = icmp eq i64 %76, 0
br i1 %80, label %110, label %81
81: ; preds = %70
%82 = and i64 %78, 9223372036854775806
br label %83
83: ; preds = %83, %81
%84 = phi i64 [ 0, %81 ], [ %107, %83 ]
%85 = phi i64 [ 0, %81 ], [ %108, %83 ]
%86 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %84
%87 = bitcast double* %86 to <2 x double>*
%88 = load <2 x double>, <2 x double>* %87
%89 = getelementptr inbounds double, double* %86, i64 2
%90 = bitcast double* %89 to <2 x double>*
%91 = load <2 x double>, <2 x double>* %90
%92 = fmul <2 x double> %73, %88
%93 = fmul <2 x double> %75, %91
%94 = bitcast double* %86 to <2 x double>*
store <2 x double> %92, <2 x double>* %94
%95 = bitcast double* %89 to <2 x double>*
store <2 x double> %93, <2 x double>* %95
%96 = or i64 %84, 4
%97 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %96
%98 = bitcast double* %97 to <2 x double>*
%99 = load <2 x double>, <2 x double>* %98
%100 = getelementptr inbounds double, double* %97, i64 2
%101 = bitcast double* %100 to <2 x double>*
%102 = load <2 x double>, <2 x double>* %101
%103 = fmul <2 x double> %73, %99
%104 = fmul <2 x double> %75, %102
%105 = bitcast double* %97 to <2 x double>*
store <2 x double> %103, <2 x double>* %105
%106 = bitcast double* %100 to <2 x double>*
store <2 x double> %104, <2 x double>* %106
%107 = add nuw i64 %84, 8
%108 = add i64 %85, 2
%109 = icmp eq i64 %108, %82
br i1 %109, label %110, label %83
110: ; preds = %83, %70
%111 = phi i64 [ 0, %70 ], [ %107, %83 ]
%112 = icmp eq i64 %79, 0
br i1 %112, label %124, label %113
113: ; preds = %110
%114 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %111
%115 = bitcast double* %114 to <2 x double>*
%116 = load <2 x double>, <2 x double>* %115
%117 = getelementptr inbounds double, double* %114, i64 2
%118 = bitcast double* %117 to <2 x double>*
%119 = load <2 x double>, <2 x double>* %118
%120 = fmul <2 x double> %73, %116
%121 = fmul <2 x double> %75, %119
%122 = bitcast double* %114 to <2 x double>*
store <2 x double> %120, <2 x double>* %122
%123 = bitcast double* %117 to <2 x double>*
store <2 x double> %121, <2 x double>* %123
br label %124
124: ; preds = %110, %113
%125 = icmp eq i64 %71, %5
br i1 %125, label %135, label %126
126: ; preds = %67, %124
%127 = phi i64 [ 0, %67 ], [ %71, %124 ]
br label %128
128: ; preds = %126, %128
%129 = phi i64 [ %133, %128 ], [ %127, %126 ]
%130 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %129
%131 = load double, double* %130
%132 = fmul double %66, %131
store double %132, double* %130
%133 = add nuw nsw i64 %129, 1
%134 = icmp eq i64 %133, %68
br i1 %134, label %135, label %128
135: ; preds = %128, %124, %2, %64
ret void
}