void pack_values(int n_items, int *weights, int *values, int *msg) {
  int i;
  for (i = 0; i < n_items; i++) {
    msg[i] = weights[i];
    msg[n_items + i] = values[i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pack_values>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1165 <pack_values+0x65>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111a <pack_values+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<pack_values>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    12b0 <pack_values+0x1b0>
mov    %edi,%r8d
cmp    $0x8,%edi
jae    117a <pack_values+0x7a>
xor    %edi,%edi
mov    %rdi,%rax
not    %rax
test   $0x1,%r8b
je     1138 <pack_values+0x38>
mov    (%rsi,%rdi,4),%ebp
mov    %ebp,(%rcx,%rdi,4)
mov    (%rdx,%rdi,4),%ebp
lea    (%rdi,%r8,1),%rbx
mov    %ebp,(%rcx,%rbx,4)
or     $0x1,%rdi
add    %r8,%rax
je     12b0 <pack_values+0x1b0>
lea    (%rcx,%r8,4),%rax
add    $0x4,%rax
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rsi,%rdi,4),%ebp
mov    %ebp,(%rcx,%rdi,4)
mov    (%rdx,%rdi,4),%ebp
mov    %ebp,-0x4(%rax,%rdi,4)
mov    0x4(%rsi,%rdi,4),%ebp
mov    %ebp,0x4(%rcx,%rdi,4)
mov    0x4(%rdx,%rdi,4),%ebp
mov    %ebp,(%rax,%rdi,4)
add    $0x2,%rdi
cmp    %rdi,%r8
jne    1150 <pack_values+0x50>
jmp    12b0 <pack_values+0x1b0>
lea    (%rcx,%r8,4),%rdi
lea    (%rcx,%r8,8),%rbp
cmp    %rsi,%rcx
setb   %r14b
cmp    %rsi,%rbp
seta   %r15b
cmp    %rdx,%rcx
setb   %al
cmp    %rdx,%rbp
seta   %r10b
lea    (%rsi,%r8,4),%rbp
cmp    %rcx,%rbp
seta   %bl
lea    (%rdx,%r8,4),%rbp
cmp    %rsi,%rdi
seta   %r11b
cmp    %rcx,%rbp
seta   %r9b
cmp    %rdx,%rdi
seta   %bpl
xor    %edi,%edi
test   %r15b,%r14b
jne    1118 <pack_values+0x18>
and    %r10b,%al
jne    1118 <pack_values+0x18>
and    %r11b,%bl
jne    1118 <pack_values+0x18>
and    %bpl,%r9b
jne    1118 <pack_values+0x18>
mov    %r8d,%edi
and    $0xfffffff8,%edi
lea    -0x8(%rdi),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     12b7 <pack_values+0x1b7>
mov    %r9,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
lea    0x30(%rcx),%r11
lea    (%rcx,%r8,4),%rbx
add    $0x30,%rbx
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax)
movups (%rsi,%rax,4),%xmm0
movups 0x10(%rsi,%rax,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x30(%r11,%rax,4)
movups %xmm1,-0x20(%r11,%rax,4)
movups (%rdx,%rax,4),%xmm0
movups 0x10(%rdx,%rax,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x30(%rbx,%rax,4)
movups %xmm1,-0x20(%rbx,%rax,4)
movups 0x20(%rsi,%rax,4),%xmm0
movups 0x30(%rsi,%rax,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%r11,%rax,4)
movups %xmm1,(%r11,%rax,4)
movups 0x20(%rdx,%rax,4),%xmm0
movups 0x30(%rdx,%rax,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rbx,%rax,4)
movups %xmm1,(%rbx,%rax,4)
add    $0x10,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
jne    1220 <pack_values+0x120>
test   $0x1,%r9b
je     12a7 <pack_values+0x1a7>
movups (%rsi,%rax,4),%xmm0
movups 0x10(%rsi,%rax,4),%xmm1
movups %xmm0,(%rcx,%rax,4)
movups %xmm1,0x10(%rcx,%rax,4)
movups (%rdx,%rax,4),%xmm0
movups 0x10(%rdx,%rax,4),%xmm1
add    %r8,%rax
movups %xmm0,(%rcx,%rax,4)
movups %xmm1,0x10(%rcx,%rax,4)
cmp    %r8,%rdi
jne    1118 <pack_values+0x18>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r9b
jne    1280 <pack_values+0x180>
jmp    12a7 <pack_values+0x1a7>

LLVM IR (-O0):
define void @pack_values(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 = %35, %4
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %5
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %38
14: ; preds = %10
%15 = load i32*, i32** %6
%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** %8
%21 = load i32, i32* %9
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
store i32 %19, i32* %23
%24 = load i32*, i32** %7
%25 = load i32, i32* %9
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = load i32*, i32** %8
%30 = load i32, i32* %5
%31 = load i32, i32* %9
%32 = add nsw i32 %30, %31
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %33
store i32 %28, i32* %34
br label %35
35: ; preds = %14
%36 = load i32, i32* %9
%37 = add nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %9
br label %10
38: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @pack_values(i32 %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture writeonly %3) {
%5 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %5, label %6, label %153
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %0 to i64
%8 = zext i32 %0 to i64
%9 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %9, label %116, label %10
10: ; preds = %6
%11 = getelementptr i32, i32* %3, i64 %8
%12 = shl nuw nsw i64 %8, 1
%13 = getelementptr i32, i32* %3, i64 %12
%14 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %8
%15 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %8
%16 = icmp ult i32* %3, %1
%17 = icmp ugt i32* %13, %1
%18 = and i1 %16, %17
%19 = icmp ult i32* %3, %2
%20 = icmp ugt i32* %13, %2
%21 = and i1 %19, %20
%22 = or i1 %18, %21
%23 = icmp ugt i32* %14, %3
%24 = icmp ugt i32* %11, %1
%25 = and i1 %23, %24
%26 = or i1 %22, %25
%27 = icmp ugt i32* %15, %3
%28 = icmp ugt i32* %11, %2
%29 = and i1 %27, %28
%30 = or i1 %26, %29
br i1 %30, label %116, label %31
31: ; preds = %10
%32 = and i64 %8, 4294967288
%33 = add nsw i64 %32, -8
%34 = lshr exact i64 %33, 3
%35 = add nuw nsw i64 %34, 1
%36 = and i64 %35, 1
%37 = icmp eq i64 %33, 0
br i1 %37, label %89, label %38
38: ; preds = %31
%39 = and i64 %35, 4611686018427387902
br label %40
40: ; preds = %40, %38
%41 = phi i64 [ 0, %38 ], [ %86, %40 ]
%42 = phi i64 [ 0, %38 ], [ %87, %40 ]
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %41
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 4
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
%48 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %47
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %41
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %45, <4 x i32>* %50
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 4
%52 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %48, <4 x i32>* %52
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %41
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
%55 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %54
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 4
%57 = bitcast i32* %56 to <4 x i32>*
%58 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %57
%59 = add nuw nsw i64 %41, %7
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %59
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %55, <4 x i32>* %61
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 4
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %58, <4 x i32>* %63
%64 = or i64 %41, 8
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %64
%66 = bitcast i32* %65 to <4 x i32>*
%67 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %66
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 4
%69 = bitcast i32* %68 to <4 x i32>*
%70 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %69
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %64
%72 = bitcast i32* %71 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %67, <4 x i32>* %72
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 4
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %70, <4 x i32>* %74
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %64
%76 = bitcast i32* %75 to <4 x i32>*
%77 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %76
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 4
%79 = bitcast i32* %78 to <4 x i32>*
%80 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %79
%81 = add nuw nsw i64 %64, %7
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %81
%83 = bitcast i32* %82 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %77, <4 x i32>* %83
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 4
%85 = bitcast i32* %84 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %80, <4 x i32>* %85
%86 = add nuw i64 %41, 16
%87 = add i64 %42, 2
%88 = icmp eq i64 %87, %39
br i1 %88, label %89, label %40
89: ; preds = %40, %31
%90 = phi i64 [ 0, %31 ], [ %86, %40 ]
%91 = icmp eq i64 %36, 0
br i1 %91, label %114, label %92
92: ; preds = %89
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %90
%94 = bitcast i32* %93 to <4 x i32>*
%95 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %94
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 4
%97 = bitcast i32* %96 to <4 x i32>*
%98 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %97
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %90
%100 = bitcast i32* %99 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %95, <4 x i32>* %100
%101 = getelementptr inbounds i32, i32* %99, i64 4
%102 = bitcast i32* %101 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %98, <4 x i32>* %102
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %90
%104 = bitcast i32* %103 to <4 x i32>*
%105 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %104
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %103, i64 4
%107 = bitcast i32* %106 to <4 x i32>*
%108 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %107
%109 = add nuw nsw i64 %90, %7
%110 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %109
%111 = bitcast i32* %110 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %105, <4 x i32>* %111
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %110, i64 4
%113 = bitcast i32* %112 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %108, <4 x i32>* %113
br label %114
114: ; preds = %89, %92
%115 = icmp eq i64 %32, %8
br i1 %115, label %153, label %116
116: ; preds = %10, %6, %114
%117 = phi i64 [ 0, %10 ], [ 0, %6 ], [ %32, %114 ]
%118 = xor i64 %117, -1
%119 = and i64 %7, 1
%120 = icmp eq i64 %119, 0
br i1 %120, label %130, label %121
121: ; preds = %116
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %117
%123 = load i32, i32* %122
%124 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %117
store i32 %123, i32* %124
%125 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %117
%126 = load i32, i32* %125
%127 = add nuw nsw i64 %117, %7
%128 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %127
store i32 %126, i32* %128
%129 = or i64 %117, 1
br label %130
130: ; preds = %121, %116
%131 = phi i64 [ %117, %116 ], [ %129, %121 ]
%132 = sub nsw i64 0, %7
%133 = icmp eq i64 %118, %132
br i1 %133, label %153, label %134
134: ; preds = %130, %134
%135 = phi i64 [ %151, %134 ], [ %131, %130 ]
%136 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %135
%137 = load i32, i32* %136
%138 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %135
store i32 %137, i32* %138
%139 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %135
%140 = load i32, i32* %139
%141 = add nuw nsw i64 %135, %7
%142 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %141
store i32 %140, i32* %142
%143 = add nuw nsw i64 %135, 1
%144 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %143
%145 = load i32, i32* %144
%146 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %143
store i32 %145, i32* %146
%147 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %143
%148 = load i32, i32* %147
%149 = add nuw nsw i64 %143, %7
%150 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %149
store i32 %148, i32* %150
%151 = add nuw nsw i64 %135, 2
%152 = icmp eq i64 %151, %8
br i1 %152, label %153, label %134
153: ; preds = %130, %134, %114, %4
ret void
}