double hamming_distance(const double *u, const double *v, int n) {
  int i = 0;
  double s = 0.0;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    s = s + (u[i] != v[i]);
  }
  return s / (double)n;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<hamming_distance>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1178 <hamming_distance+0x78>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
ucomisd (%rax,%rcx,8),%xmm1
setne  %al
setp   %cl
or     %cl,%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1125 <hamming_distance+0x25>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0x14(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<hamming_distance>:
test   %edx,%edx
jle    111f <hamming_distance+0x1f>
mov    %edx,%eax
lea    -0x1(%rax),%rcx
mov    %eax,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x3,%rcx
jae    1128 <hamming_distance+0x28>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    119b <hamming_distance+0x9b>
xorpd  %xmm0,%xmm0
jmp    11dc <hamming_distance+0xdc>
and    $0xfffffffc,%eax
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
movsd  0xec7(%rip),%xmm1
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm2
movsd  0x8(%rsi,%rcx,8),%xmm3
cmpneqsd (%rdi,%rcx,8),%xmm2
andpd  %xmm1,%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
cmpneqsd 0x8(%rdi,%rcx,8),%xmm3
andpd  %xmm1,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
movsd  0x10(%rsi,%rcx,8),%xmm2
cmpneqsd 0x10(%rdi,%rcx,8),%xmm2
andpd  %xmm1,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm2
movsd  0x18(%rsi,%rcx,8),%xmm0
cmpneqsd 0x18(%rdi,%rcx,8),%xmm0
andpd  %xmm1,%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1140 <hamming_distance+0x40>
test   %r8,%r8
je     11dc <hamming_distance+0xdc>
lea    (%rsi,%rcx,8),%rax
lea    (%rdi,%rcx,8),%rcx
xor    %esi,%esi
movsd  0xe4e(%rip),%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rax,%rsi,8),%xmm2
cmpneqsd (%rcx,%rsi,8),%xmm2
andpd  %xmm1,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%r8
jne    11c0 <hamming_distance+0xc0>
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %edx,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @hamming_distance(double* %0, double* %1, i32 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca double
store double* %0, double** %4
store double* %1, double** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store double 0.000000e+00, double* %8
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %29, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %32
13: ; preds = %9
%14 = load double, double* %8
%15 = load double*, double** %4
%16 = load i32, i32* %7
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %17
%19 = load double, double* %18
%20 = load double*, double** %5
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %22
%24 = load double, double* %23
%25 = fcmp une double %19, %24
%26 = zext i1 %25 to i32
%27 = sitofp i32 %26 to double
%28 = fadd double %14, %27
store double %28, double* %8
br label %29
29: ; preds = %13
%30 = load i32, i32* %7
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %7
br label %9
32: ; preds = %9
%33 = load double, double* %8
%34 = load i32, i32* %6
%35 = sitofp i32 %34 to double
%36 = fdiv double %33, %35
ret double %36
}

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