void multiply_and_add(const float *a, const float *b, const float *c,
                      float *d) {
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    d[i] = a[i] * b[i];
    d[i] = d[i] + c[i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<multiply_and_add>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x24(%rbp)
jge    1181 <multiply_and_add+0x81>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111b <multiply_and_add+0x1b>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<multiply_and_add>:
movss  (%rdi),%xmm0
mulss  (%rsi),%xmm0
movss  %xmm0,(%rcx)
addss  (%rdx),%xmm0
movss  %xmm0,(%rcx)
movss  0x4(%rdi),%xmm0
mulss  0x4(%rsi),%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rcx)
addss  0x4(%rdx),%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rcx)
movss  0x8(%rdi),%xmm0
mulss  0x8(%rsi),%xmm0
movss  %xmm0,0x8(%rcx)
addss  0x8(%rdx),%xmm0
movss  %xmm0,0x8(%rcx)
movss  0xc(%rdi),%xmm0
mulss  0xc(%rsi),%xmm0
movss  %xmm0,0xc(%rcx)
addss  0xc(%rdx),%xmm0
movss  %xmm0,0xc(%rcx)
movss  0x10(%rdi),%xmm0
mulss  0x10(%rsi),%xmm0
movss  %xmm0,0x10(%rcx)
addss  0x10(%rdx),%xmm0
movss  %xmm0,0x10(%rcx)
movss  0x14(%rdi),%xmm0
mulss  0x14(%rsi),%xmm0
movss  %xmm0,0x14(%rcx)
addss  0x14(%rdx),%xmm0
movss  %xmm0,0x14(%rcx)
movss  0x18(%rdi),%xmm0
mulss  0x18(%rsi),%xmm0
movss  %xmm0,0x18(%rcx)
addss  0x18(%rdx),%xmm0
movss  %xmm0,0x18(%rcx)
movss  0x1c(%rdi),%xmm0
mulss  0x1c(%rsi),%xmm0
movss  %xmm0,0x1c(%rcx)
addss  0x1c(%rdx),%xmm0
movss  %xmm0,0x1c(%rcx)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @multiply_and_add(float* %0, float* %1, float* %2, float* %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32
store float* %0, float** %5
store float* %1, float** %6
store float* %2, float** %7
store float* %3, float** %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %44, %4
%11 = load i32, i32* %9
%12 = icmp slt i32 %11, 8
br i1 %12, label %13, label %47
13: ; preds = %10
%14 = load float*, float** %5
%15 = load i32, i32* %9
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds float, float* %14, i64 %16
%18 = load float, float* %17
%19 = load float*, float** %6
%20 = load i32, i32* %9
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds float, float* %19, i64 %21
%23 = load float, float* %22
%24 = fmul float %18, %23
%25 = load float*, float** %8
%26 = load i32, i32* %9
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds float, float* %25, i64 %27
store float %24, float* %28
%29 = load float*, float** %8
%30 = load i32, i32* %9
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds float, float* %29, i64 %31
%33 = load float, float* %32
%34 = load float*, float** %7
%35 = load i32, i32* %9
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds float, float* %34, i64 %36
%38 = load float, float* %37
%39 = fadd float %33, %38
%40 = load float*, float** %8
%41 = load i32, i32* %9
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds float, float* %40, i64 %42
store float %39, float* %43
br label %44
44: ; preds = %13
%45 = load i32, i32* %9
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %9
br label %10
47: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @multiply_and_add(float* nocapture %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2, float* nocapture writeonly %3) {
%5 = load float, float* %0
%6 = load float, float* %1
%7 = fmul float %5, %6
store float %7, float* %3
%8 = load float, float* %2
%9 = fadd float %7, %8
store float %9, float* %3
%10 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 1
%11 = load float, float* %10
%12 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 1
%13 = load float, float* %12
%14 = fmul float %11, %13
%15 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 1
store float %14, float* %15
%16 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 1
%17 = load float, float* %16
%18 = fadd float %14, %17
store float %18, float* %15
%19 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 2
%20 = load float, float* %19
%21 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 2
%22 = load float, float* %21
%23 = fmul float %20, %22
%24 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 2
store float %23, float* %24
%25 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 2
%26 = load float, float* %25
%27 = fadd float %23, %26
store float %27, float* %24
%28 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 3
%29 = load float, float* %28
%30 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 3
%31 = load float, float* %30
%32 = fmul float %29, %31
%33 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 3
store float %32, float* %33
%34 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 3
%35 = load float, float* %34
%36 = fadd float %32, %35
store float %36, float* %33
%37 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 4
%38 = load float, float* %37
%39 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 4
%40 = load float, float* %39
%41 = fmul float %38, %40
%42 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 4
store float %41, float* %42
%43 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 4
%44 = load float, float* %43
%45 = fadd float %41, %44
store float %45, float* %42
%46 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 5
%47 = load float, float* %46
%48 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 5
%49 = load float, float* %48
%50 = fmul float %47, %49
%51 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 5
store float %50, float* %51
%52 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 5
%53 = load float, float* %52
%54 = fadd float %50, %53
store float %54, float* %51
%55 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 6
%56 = load float, float* %55
%57 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 6
%58 = load float, float* %57
%59 = fmul float %56, %58
%60 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 6
store float %59, float* %60
%61 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 6
%62 = load float, float* %61
%63 = fadd float %59, %62
store float %63, float* %60
%64 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 7
%65 = load float, float* %64
%66 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 7
%67 = load float, float* %66
%68 = fmul float %65, %67
%69 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 7
store float %68, float* %69
%70 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 7
%71 = load float, float* %70
%72 = fadd float %68, %71
store float %72, float* %69
ret void
}