float dot_vec(float *a, float *b, int n) {
  float sum = 0;
  for (int i = 0; i < n; i++)
    sum += a[i] * b[i];
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dot_vec>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1164 <dot_vec+0x64>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x18(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111e <dot_vec+0x1e>
movss  -0x18(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dot_vec>:
test   %edx,%edx
jle    111c <dot_vec+0x1c>
mov    %edx,%edx
lea    -0x1(%rdx),%rcx
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1120 <dot_vec+0x20>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    1177 <dot_vec+0x77>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
and    $0xfffffffc,%edx
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rdi,%rcx,4),%xmm1
movss  0x4(%rdi,%rcx,4),%xmm2
mulss  (%rsi,%rcx,4),%xmm1
mulss  0x4(%rsi,%rcx,4),%xmm2
addss  %xmm0,%xmm1
movss  0x8(%rdi,%rcx,4),%xmm3
mulss  0x8(%rsi,%rcx,4),%xmm3
addss  %xmm1,%xmm2
movss  0xc(%rdi,%rcx,4),%xmm0
mulss  0xc(%rsi,%rcx,4),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm3
addss  %xmm3,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1130 <dot_vec+0x30>
test   %rax,%rax
je     11a7 <dot_vec+0xa7>
lea    (%rsi,%rcx,4),%rdx
lea    (%rdi,%rcx,4),%rcx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rcx,%rsi,4),%xmm1
mulss  (%rdx,%rsi,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rax
jne    1190 <dot_vec+0x90>
ret

LLVM IR (-O0):
define float @dot_vec(float* %0, float* %1, i32 %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca float*
%6 = alloca i32
%7 = alloca float
%8 = alloca i32
store float* %0, float** %4
store float* %1, float** %5
store i32 %2, i32* %6
store float 0.000000e+00, float* %7
store i32 0, i32* %8
br label %9
9: ; preds = %26, %3
%10 = load i32, i32* %8
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %29
13: ; preds = %9
%14 = load float*, float** %4
%15 = load i32, i32* %8
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds float, float* %14, i64 %16
%18 = load float, float* %17
%19 = load float*, float** %5
%20 = load i32, i32* %8
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds float, float* %19, i64 %21
%23 = load float, float* %22
%24 = load float, float* %7
%25 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %18, float %23, float %24)
store float %25, float* %7
br label %26
26: ; preds = %13
%27 = load i32, i32* %8
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %8
br label %9
29: ; preds = %9
%30 = load float, float* %7
ret float %30
}

LLVM IR (-O2):
define float @dot_vec(float* nocapture %0, float* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %29
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 %12, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, 4294967292
br label %31
12: ; preds = %31, %5
%13 = phi float [ undef, %5 ], [ %57, %31 ]
%14 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %58, %31 ]
%15 = phi float [ 0.000000e+00, %5 ], [ %57, %31 ]
%16 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %16, label %29, label %17
17: ; preds = %12, %17
%18 = phi i64 [ %26, %17 ], [ %14, %12 ]
%19 = phi float [ %25, %17 ], [ %15, %12 ]
%20 = phi i64 [ %27, %17 ], [ 0, %12 ]
%21 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %18
%22 = load float, float* %21
%23 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %18
%24 = load float, float* %23
%25 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %22, float %24, float %19)
%26 = add nuw nsw i64 %18, 1
%27 = add i64 %20, 1
%28 = icmp eq i64 %27, %8
br i1 %28, label %29, label %17
29: ; preds = %12, %17, %3
%30 = phi float [ 0.000000e+00, %3 ], [ %13, %12 ], [ %25, %17 ]
ret float %30
31: ; preds = %31, %10
%32 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %58, %31 ]
%33 = phi float [ 0.000000e+00, %10 ], [ %57, %31 ]
%34 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %59, %31 ]
%35 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %32
%36 = load float, float* %35
%37 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %32
%38 = load float, float* %37
%39 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %36, float %38, float %33)
%40 = or i64 %32, 1
%41 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %40
%42 = load float, float* %41
%43 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %40
%44 = load float, float* %43
%45 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %42, float %44, float %39)
%46 = or i64 %32, 2
%47 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %46
%48 = load float, float* %47
%49 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %46
%50 = load float, float* %49
%51 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %48, float %50, float %45)
%52 = or i64 %32, 3
%53 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %52
%54 = load float, float* %53
%55 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %52
%56 = load float, float* %55
%57 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %54, float %56, float %51)
%58 = add nuw nsw i64 %32, 4
%59 = add i64 %34, 4
%60 = icmp eq i64 %59, %11
br i1 %60, label %12, label %31
}