float grad3(int hash, float x, float y, float z) {
  switch (hash & 0xF) {
  case 0x0:
    return x + y;
  case 0x1:
    return -x + y;
  case 0x2:
    return x - y;
  case 0x3:
    return -x - y;
  case 0x4:
    return x + z;
  case 0x5:
    return -x + z;
  case 0x6:
    return x - z;
  case 0x7:
    return -x - z;
  case 0x8:
    return y + z;
  case 0x9:
    return -y + z;
  case 0xA:
    return y - z;
  case 0xB:
    return -y - z;
  case 0xC:
    return y + x;
  case 0xD:
    return -y + z;
  case 0xE:
    return y - x;
  case 0xF:
    return -y - z;
  default:
    return 0;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<grad3>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
movss  %xmm0,-0xc(%rbp)
movss  %xmm1,-0x10(%rbp)
movss  %xmm2,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0xf,%eax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
sub    $0xf,%eax
ja     12e5 <grad3+0x1e5>
mov    -0x20(%rbp),%rax
lea    0xecc(%rip),%rcx
movslq (%rcx,%rax,4),%rax
add    %rcx,%rax
jmp    *%rax
movss  -0xc(%rbp),%xmm0
addss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
movss  -0xc(%rbp),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
addss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
movss  -0xc(%rbp),%xmm0
subss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
movss  -0xc(%rbp),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
subss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
movss  -0xc(%rbp),%xmm0
addss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
movss  -0xc(%rbp),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
addss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
movss  -0xc(%rbp),%xmm0
subss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
movss  -0xc(%rbp),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
subss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
addss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
addss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
subss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
subss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
addss  -0xc(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
addss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
subss  -0xc(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
subss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12ed <grad3+0x1ed>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
movss  -0x4(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<grad3>:
and    $0xf,%edi
lea    0xf06(%rip),%rax
movslq (%rax,%rdi,4),%rcx
add    %rax,%rcx
jmp    *%rcx
addss  %xmm1,%xmm0
ret
subss  %xmm0,%xmm1
movaps %xmm1,%xmm0
ret
xorps  0xed9(%rip),%xmm1
subss  %xmm2,%xmm1
movaps %xmm1,%xmm0
ret
subss  %xmm1,%xmm2
movaps %xmm2,%xmm0
ret
subss  %xmm1,%xmm0
ret
xorps  0xebd(%rip),%xmm0
subss  %xmm1,%xmm0
ret
addss  %xmm2,%xmm0
ret
subss  %xmm0,%xmm2
movaps %xmm2,%xmm0
ret
subss  %xmm2,%xmm0
ret
xorps  0xe9f(%rip),%xmm0
subss  %xmm2,%xmm0
ret
addss  %xmm2,%xmm1
movaps %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define float @grad3(i32 %0, float %1, float %2, float %3) {
%5 = alloca float
%6 = alloca i32
%7 = alloca float
%8 = alloca float
%9 = alloca float
store i32 %0, i32* %6
store float %1, float* %7
store float %2, float* %8
store float %3, float* %9
%10 = load i32, i32* %6
%11 = and i32 %10, 15
switch i32 %11, label %84 [
i32 0, label %12
i32 1, label %16
i32 2, label %21
i32 3, label %25
i32 4, label %30
i32 5, label %34
i32 6, label %39
i32 7, label %43
i32 8, label %48
i32 9, label %52
i32 10, label %57
i32 11, label %61
i32 12, label %66
i32 13, label %70
i32 14, label %75
i32 15, label %79
]
12: ; preds = %4
%13 = load float, float* %7
%14 = load float, float* %8
%15 = fadd float %13, %14
store float %15, float* %5
br label %85
16: ; preds = %4
%17 = load float, float* %7
%18 = fneg float %17
%19 = load float, float* %8
%20 = fadd float %18, %19
store float %20, float* %5
br label %85
21: ; preds = %4
%22 = load float, float* %7
%23 = load float, float* %8
%24 = fsub float %22, %23
store float %24, float* %5
br label %85
25: ; preds = %4
%26 = load float, float* %7
%27 = fneg float %26
%28 = load float, float* %8
%29 = fsub float %27, %28
store float %29, float* %5
br label %85
30: ; preds = %4
%31 = load float, float* %7
%32 = load float, float* %9
%33 = fadd float %31, %32
store float %33, float* %5
br label %85
34: ; preds = %4
%35 = load float, float* %7
%36 = fneg float %35
%37 = load float, float* %9
%38 = fadd float %36, %37
store float %38, float* %5
br label %85
39: ; preds = %4
%40 = load float, float* %7
%41 = load float, float* %9
%42 = fsub float %40, %41
store float %42, float* %5
br label %85
43: ; preds = %4
%44 = load float, float* %7
%45 = fneg float %44
%46 = load float, float* %9
%47 = fsub float %45, %46
store float %47, float* %5
br label %85
48: ; preds = %4
%49 = load float, float* %8
%50 = load float, float* %9
%51 = fadd float %49, %50
store float %51, float* %5
br label %85
52: ; preds = %4
%53 = load float, float* %8
%54 = fneg float %53
%55 = load float, float* %9
%56 = fadd float %54, %55
store float %56, float* %5
br label %85
57: ; preds = %4
%58 = load float, float* %8
%59 = load float, float* %9
%60 = fsub float %58, %59
store float %60, float* %5
br label %85
61: ; preds = %4
%62 = load float, float* %8
%63 = fneg float %62
%64 = load float, float* %9
%65 = fsub float %63, %64
store float %65, float* %5
br label %85
66: ; preds = %4
%67 = load float, float* %8
%68 = load float, float* %7
%69 = fadd float %67, %68
store float %69, float* %5
br label %85
70: ; preds = %4
%71 = load float, float* %8
%72 = fneg float %71
%73 = load float, float* %9
%74 = fadd float %72, %73
store float %74, float* %5
br label %85
75: ; preds = %4
%76 = load float, float* %8
%77 = load float, float* %7
%78 = fsub float %76, %77
store float %78, float* %5
br label %85
79: ; preds = %4
%80 = load float, float* %8
%81 = fneg float %80
%82 = load float, float* %9
%83 = fsub float %81, %82
store float %83, float* %5
br label %85
84: ; preds = %4
store float 0.000000e+00, float* %5
br label %85
85: ; preds = %84, %79, %75, %70, %66, %61, %57, %52, %48, %43, %39, %34, %30, %25, %21, %16, %12
%86 = load float, float* %5
ret float %86
}

LLVM IR (-O2):
define float @grad3(i32 %0, float %1, float %2, float %3) {
%5 = and i32 %0, 15
switch i32 %5, label %42 [
i32 0, label %6
i32 1, label %8
i32 2, label %10
i32 3, label %12
i32 4, label %15
i32 5, label %17
i32 6, label %19
i32 7, label %21
i32 8, label %24
i32 9, label %26
i32 10, label %28
i32 11, label %30
i32 12, label %33
i32 13, label %35
i32 14, label %37
i32 15, label %39
]
6: ; preds = %4
%7 = fadd float %1, %2
br label %43
8: ; preds = %4
%9 = fsub float %2, %1
br label %43
10: ; preds = %4
%11 = fsub float %1, %2
br label %43
12: ; preds = %4
%13 = fneg float %1
%14 = fsub float %13, %2
br label %43
15: ; preds = %4
%16 = fadd float %1, %3
br label %43
17: ; preds = %4
%18 = fsub float %3, %1
br label %43
19: ; preds = %4
%20 = fsub float %1, %3
br label %43
21: ; preds = %4
%22 = fneg float %1
%23 = fsub float %22, %3
br label %43
24: ; preds = %4
%25 = fadd float %2, %3
br label %43
26: ; preds = %4
%27 = fsub float %3, %2
br label %43
28: ; preds = %4
%29 = fsub float %2, %3
br label %43
30: ; preds = %4
%31 = fneg float %2
%32 = fsub float %31, %3
br label %43
33: ; preds = %4
%34 = fadd float %1, %2
br label %43
35: ; preds = %4
%36 = fsub float %3, %2
br label %43
37: ; preds = %4
%38 = fsub float %2, %1
br label %43
39: ; preds = %4
%40 = fneg float %2
%41 = fsub float %40, %3
br label %43
42: ; preds = %4
unreachable
43: ; preds = %39, %37, %35, %33, %30, %28, %26, %24, %21, %19, %17, %15, %12, %10, %8, %6
%44 = phi float [ %41, %39 ], [ %38, %37 ], [ %36, %35 ], [ %34, %33 ], [ %32, %30 ], [ %29, %28 ], [ %27, %26 ], [ %25, %24 ], [ %23, %21 ], [ %20, %19 ], [ %18, %17 ], [ %16, %15 ], [ %14, %12 ], [ %11, %10 ], [ %9, %8 ], [ %7, %6 ]
ret float %44
}