void colored(int *set, int N, int prev, int next) {
  for (int i = 0; i < N; ++i)
    if (set[i] == prev)
      set[i] = next;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<colored>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1159 <colored+0x59>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jne    1146 <colored+0x46>
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    114b <colored+0x4b>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1118 <colored+0x18>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<colored>:
test   %esi,%esi
jle    11e3 <colored+0xe3>
mov    %esi,%r9d
cmp    $0x8,%esi
jae    1118 <colored+0x18>
xor    %r10d,%r10d
jmp    11f9 <colored+0xf9>
mov    %r9d,%r10d
and    $0xfffffff8,%r10d
movd   %edx,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    0x0(,%r9,4),%r8
and    $0xffffffffffffffe0,%r8
xor    %eax,%eax
jmp    114d <colored+0x4d>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x20,%rax
cmp    %rax,%r8
je     11de <colored+0xde>
movdqu (%rdi,%rax,1),%xmm1
pcmpeqd %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%esi
test   $0x1,%sil
je     1163 <colored+0x63>
mov    %ecx,(%rdi,%rax,1)
pextrw $0x2,%xmm1,%esi
test   $0x1,%sil
je     1172 <colored+0x72>
mov    %ecx,0x4(%rdi,%rax,1)
pextrw $0x4,%xmm1,%esi
test   $0x1,%sil
je     1181 <colored+0x81>
mov    %ecx,0x8(%rdi,%rax,1)
pextrw $0x6,%xmm1,%esi
test   $0x1,%sil
je     1190 <colored+0x90>
mov    %ecx,0xc(%rdi,%rax,1)
movdqu 0x10(%rdi,%rax,1),%xmm1
pcmpeqd %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%esi
test   $0x1,%sil
je     11a8 <colored+0xa8>
mov    %ecx,0x10(%rdi,%rax,1)
pextrw $0x2,%xmm1,%esi
test   $0x1,%sil
je     11b7 <colored+0xb7>
mov    %ecx,0x14(%rdi,%rax,1)
pextrw $0x4,%xmm1,%esi
test   $0x1,%sil
je     11c6 <colored+0xc6>
mov    %ecx,0x18(%rdi,%rax,1)
pextrw $0x6,%xmm1,%esi
test   $0x1,%sil
je     1140 <colored+0x40>
mov    %ecx,0x1c(%rdi,%rax,1)
jmp    1140 <colored+0x40>
cmp    %r9,%r10
jne    11f9 <colored+0xf9>
ret
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r10
cmp    %r10,%r9
je     11e3 <colored+0xe3>
cmp    %edx,(%rdi,%r10,4)
jne    11f0 <colored+0xf0>
mov    %ecx,(%rdi,%r10,4)
jmp    11f0 <colored+0xf0>

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

LLVM IR (-O2):
define void @colored(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %5, label %6, label %70
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %1 to i64
%8 = icmp ult i32 %1, 8
br i1 %8, label %68, label %9
9: ; preds = %6
%10 = and i64 %7, 4294967288
%11 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %2, i64 0
%12 = shufflevector <4 x i32> %11, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%13 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %2, i64 0
%14 = shufflevector <4 x i32> %13, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br label %15
15: ; preds = %63, %9
%16 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %64, %63 ]
%17 = or i64 %16, 4
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
%19 = bitcast i32* %18 to <4 x i32>*
%20 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %19
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 4
%22 = bitcast i32* %21 to <4 x i32>*
%23 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %22
%24 = icmp eq <4 x i32> %20, %12
%25 = icmp eq <4 x i32> %23, %14
%26 = extractelement <4 x i1> %24, i64 0
br i1 %26, label %27, label %29
27: ; preds = %15
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
store i32 %3, i32* %28
br label %29
29: ; preds = %27, %15
%30 = extractelement <4 x i1> %24, i64 1
br i1 %30, label %31, label %34
31: ; preds = %29
%32 = or i64 %16, 1
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
store i32 %3, i32* %33
br label %34
34: ; preds = %31, %29
%35 = extractelement <4 x i1> %24, i64 2
br i1 %35, label %36, label %39
36: ; preds = %34
%37 = or i64 %16, 2
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
store i32 %3, i32* %38
br label %39
39: ; preds = %36, %34
%40 = extractelement <4 x i1> %24, i64 3
br i1 %40, label %41, label %44
41: ; preds = %39
%42 = or i64 %16, 3
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
store i32 %3, i32* %43
br label %44
44: ; preds = %41, %39
%45 = extractelement <4 x i1> %25, i64 0
br i1 %45, label %46, label %48
46: ; preds = %44
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
store i32 %3, i32* %47
br label %48
48: ; preds = %46, %44
%49 = extractelement <4 x i1> %25, i64 1
br i1 %49, label %50, label %53
50: ; preds = %48
%51 = or i64 %16, 5
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %51
store i32 %3, i32* %52
br label %53
53: ; preds = %50, %48
%54 = extractelement <4 x i1> %25, i64 2
br i1 %54, label %55, label %58
55: ; preds = %53
%56 = or i64 %16, 6
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %56
store i32 %3, i32* %57
br label %58
58: ; preds = %55, %53
%59 = extractelement <4 x i1> %25, i64 3
br i1 %59, label %60, label %63
60: ; preds = %58
%61 = or i64 %16, 7
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %61
store i32 %3, i32* %62
br label %63
63: ; preds = %60, %58
%64 = add nuw i64 %16, 8
%65 = icmp eq i64 %64, %10
br i1 %65, label %66, label %15
66: ; preds = %63
%67 = icmp eq i64 %10, %7
br i1 %67, label %70, label %68
68: ; preds = %6, %66
%69 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %10, %66 ]
br label %71
70: ; preds = %77, %66, %4
ret void
71: ; preds = %68, %77
%72 = phi i64 [ %78, %77 ], [ %69, %68 ]
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
%75 = icmp eq i32 %74, %2
br i1 %75, label %76, label %77
76: ; preds = %71
store i32 %3, i32* %73
br label %77
77: ; preds = %71, %76
%78 = add nuw nsw i64 %72, 1
%79 = icmp eq i64 %78, %7
br i1 %79, label %70, label %71
}