void autocorr(float *r, const float *x, int N, int order) {
  int lag, n;
  float sum;
  for (lag = 0; lag <= order; lag++) {
    sum = 0;
    for (n = 0; n < N - lag; n++) {
      sum += x[n] * x[n + lag];
    }
    r[lag] = sum;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<autocorr>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     11a4 <autocorr+0xa4>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x1c(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1184 <autocorr+0x84>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x24(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1134 <autocorr+0x34>
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1119 <autocorr+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<autocorr>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
js     120d <autocorr+0x10d>
add    $0x1,%ecx
lea    0xc(%rsi),%r12
xor    %r8d,%r8d
mov    %rsi,%r9
xor    %r10d,%r10d
mov    %edx,%r14d
jmp    1152 <autocorr+0x52>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movss  %xmm0,(%rdi,%r10,4)
add    $0x1,%r10
add    $0xffffffff,%r11d
add    $0x4,%r8
add    $0x4,%r9
mov    %r11d,%r14d
cmp    %rcx,%r10
je     120d <autocorr+0x10d>
mov    %r14d,%r11d
xorps  %xmm0,%xmm0
cmp    %edx,%r10d
jge    1130 <autocorr+0x30>
lea    -0x1(%r11),%rax
cmp    $0x3,%rax
jae    1170 <autocorr+0x70>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %ebx,%ebx
jmp    11cb <autocorr+0xcb>
xchg   %ax,%ax
mov    %r11d,%r15d
and    $0xfffffffc,%r15d
lea    (%r12,%r8,1),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %ebx,%ebx
movss  -0xc(%r12,%rbx,4),%xmm1
movss  -0x8(%r12,%rbx,4),%xmm2
mulss  -0xc(%rax,%rbx,4),%xmm1
mulss  -0x8(%rax,%rbx,4),%xmm2
addss  %xmm0,%xmm1
movss  -0x4(%r12,%rbx,4),%xmm3
mulss  -0x4(%rax,%rbx,4),%xmm3
addss  %xmm1,%xmm2
movss  (%r12,%rbx,4),%xmm0
mulss  (%rax,%rbx,4),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm3
addss  %xmm3,%xmm0
add    $0x4,%rbx
cmp    %rbx,%r15
jne    1180 <autocorr+0x80>
test   $0x3,%r11b
je     1130 <autocorr+0x30>
and    $0x3,%r14d
lea    (%r9,%rbx,4),%r15
lea    (%rsi,%rbx,4),%rbx
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movss  (%rbx,%rax,4),%xmm1
mulss  (%r15,%rax,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r14
jne    11f0 <autocorr+0xf0>
jmp    1130 <autocorr+0x30>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @autocorr(float* %0, float* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca float
store float* %0, float** %5
store float* %1, float** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %12
12: ; preds = %47, %4
%13 = load i32, i32* %9
%14 = load i32, i32* %8
%15 = icmp sle i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %50
16: ; preds = %12
store float 0.000000e+00, float* %11
store i32 0, i32* %10
br label %17
17: ; preds = %38, %16
%18 = load i32, i32* %10
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %9
%21 = sub nsw i32 %19, %20
%22 = icmp slt i32 %18, %21
br i1 %22, label %23, label %41
23: ; preds = %17
%24 = load float*, float** %6
%25 = load i32, i32* %10
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds float, float* %24, i64 %26
%28 = load float, float* %27
%29 = load float*, float** %6
%30 = load i32, i32* %10
%31 = load i32, i32* %9
%32 = add nsw i32 %30, %31
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds float, float* %29, i64 %33
%35 = load float, float* %34
%36 = load float, float* %11
%37 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float %35, float %36)
store float %37, float* %11
br label %38
38: ; preds = %23
%39 = load i32, i32* %10
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %10
br label %17
41: ; preds = %17
%42 = load float, float* %11
%43 = load float*, float** %5
%44 = load i32, i32* %9
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds float, float* %43, i64 %45
store float %42, float* %46
br label %47
47: ; preds = %41
%48 = load i32, i32* %9
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %9
br label %12
50: ; preds = %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @autocorr(float* nocapture writeonly %0, float* nocapture %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp slt i32 %3, 0
br i1 %5, label %79, label %6
6: ; preds = %4
%7 = add nuw i32 %3, 1
%8 = zext i32 %7 to i64
br label %9
9: ; preds = %6, %73
%10 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %76, %73 ]
%11 = phi i32 [ %2, %6 ], [ %77, %73 ]
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = trunc i64 %10 to i32
%14 = icmp slt i32 %13, %2
br i1 %14, label %15, label %73
15: ; preds = %9
%16 = add nsw i64 %12, -1
%17 = and i64 %12, 3
%18 = icmp ult i64 %16, 3
br i1 %18, label %55, label %19
19: ; preds = %15
%20 = and i64 %12, 4294967292
br label %21
21: ; preds = %21, %19
%22 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %52, %21 ]
%23 = phi float [ 0.000000e+00, %19 ], [ %51, %21 ]
%24 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %53, %21 ]
%25 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %22
%26 = load float, float* %25
%27 = add nuw nsw i64 %22, %10
%28 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %27
%29 = load float, float* %28
%30 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %26, float %29, float %23)
%31 = or i64 %22, 1
%32 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %31
%33 = load float, float* %32
%34 = add nuw nsw i64 %31, %10
%35 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %34
%36 = load float, float* %35
%37 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %33, float %36, float %30)
%38 = or i64 %22, 2
%39 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %38
%40 = load float, float* %39
%41 = add nuw nsw i64 %38, %10
%42 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %41
%43 = load float, float* %42
%44 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %40, float %43, float %37)
%45 = or i64 %22, 3
%46 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %45
%47 = load float, float* %46
%48 = add nuw nsw i64 %45, %10
%49 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %48
%50 = load float, float* %49
%51 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %47, float %50, float %44)
%52 = add nuw nsw i64 %22, 4
%53 = add nuw i64 %24, 4
%54 = icmp eq i64 %53, %20
br i1 %54, label %55, label %21
55: ; preds = %21, %15
%56 = phi float [ undef, %15 ], [ %51, %21 ]
%57 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %52, %21 ]
%58 = phi float [ 0.000000e+00, %15 ], [ %51, %21 ]
%59 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %59, label %73, label %60
60: ; preds = %55, %60
%61 = phi i64 [ %70, %60 ], [ %57, %55 ]
%62 = phi float [ %69, %60 ], [ %58, %55 ]
%63 = phi i64 [ %71, %60 ], [ 0, %55 ]
%64 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %61
%65 = load float, float* %64
%66 = add nuw nsw i64 %61, %10
%67 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %66
%68 = load float, float* %67
%69 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %65, float %68, float %62)
%70 = add nuw nsw i64 %61, 1
%71 = add i64 %63, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %17
br i1 %72, label %73, label %60
73: ; preds = %55, %60, %9
%74 = phi float [ 0.000000e+00, %9 ], [ %56, %55 ], [ %69, %60 ]
%75 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %10
store float %74, float* %75
%76 = add nuw nsw i64 %10, 1
%77 = add i32 %11, -1
%78 = icmp eq i64 %76, %8
br i1 %78, label %79, label %9
79: ; preds = %73, %4
ret void
}