void add(unsigned int *const a, unsigned int const *const b, int const k) {
  for (int i = 0; i < k; i++) {
    a[i] += b[i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<add>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1149 <add+0x49>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1116 <add+0x16>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<add>:
test   %edx,%edx
jle    1257 <add+0x157>
mov    %edx,%r9d
cmp    $0x8,%edx
jb     1122 <add+0x22>
lea    (%rsi,%r9,4),%rax
cmp    %rdi,%rax
jbe    118c <add+0x8c>
lea    (%rdi,%r9,4),%rax
cmp    %rsi,%rax
jbe    118c <add+0x8c>
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,%r8
not    %r8
add    %r9,%r8
mov    %r9,%rdx
and    $0x3,%rdx
je     1150 <add+0x50>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsi,%rcx,4),%eax
add    %eax,(%rdi,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    1140 <add+0x40>
cmp    $0x3,%r8
jb     1257 <add+0x157>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsi,%rcx,4),%eax
add    %eax,(%rdi,%rcx,4)
mov    0x4(%rsi,%rcx,4),%eax
add    %eax,0x4(%rdi,%rcx,4)
mov    0x8(%rsi,%rcx,4),%eax
add    %eax,0x8(%rdi,%rcx,4)
mov    0xc(%rsi,%rcx,4),%eax
add    %eax,0xc(%rdi,%rcx,4)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    1160 <add+0x60>
jmp    1257 <add+0x157>
mov    %r9d,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     1258 <add+0x158>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movdqu (%rsi,%rdx,4),%xmm0
movdqu 0x10(%rsi,%rdx,4),%xmm1
movdqu (%rdi,%rdx,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rdx,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x20(%rdi,%rdx,4),%xmm1
movdqu 0x30(%rdi,%rdx,4),%xmm3
movdqu %xmm2,(%rdi,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rdi,%rdx,4)
movdqu 0x20(%rsi,%rdx,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x30(%rsi,%rdx,4),%xmm1
paddd  %xmm3,%xmm1
movdqu %xmm0,0x20(%rdi,%rdx,4)
movdqu %xmm1,0x30(%rdi,%rdx,4)
add    $0x10,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    11c0 <add+0xc0>
test   $0x1,%r8b
je     124e <add+0x14e>
movdqu (%rsi,%rdx,4),%xmm0
movdqu 0x10(%rsi,%rdx,4),%xmm1
movdqu (%rdi,%rdx,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rdx,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu %xmm2,(%rdi,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rdi,%rdx,4)
cmp    %r9,%rcx
jne    1124 <add+0x24>
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r8b
jne    1225 <add+0x125>
jmp    124e <add+0x14e>

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

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