double mandelbrot_iter(double zx, double zy, double cx, double cy,
                       int maxiter) {
  double tmp;
  int i;
  double f, fprev;
  f = 0;
  for (i = 1; i < maxiter; ++i) {
    tmp = zx;
    zx = zx * zx - zy * zy + cx;
    zy = 2 * tmp * zy + cy;
    fprev = f;
    f = zx * zx + zy * zy;
    if (f > 4)
      break;
  }
  if (i >= maxiter)
    return i;
  else {
    return i + 1 / (f - 4 + 1);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mandelbrot_iter>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x18(%rbp)
movsd  %xmm2,-0x20(%rbp)
movsd  %xmm3,-0x28(%rbp)
mov    %edi,-0x2c(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movl   $0x1,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jge    11fb <mandelbrot_iter+0xfb>
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
movsd  -0x10(%rbp),%xmm2
movsd  -0x18(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x18(%rbp),%xmm1
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
addsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
movsd  0xe83(%rip),%xmm0
mulsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  -0x18(%rbp),%xmm2
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
movsd  -0x10(%rbp),%xmm2
movsd  -0x18(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x18(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
movsd  0xe27(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    11e8 <mandelbrot_iter+0xe8>
jmp    11fb <mandelbrot_iter+0xfb>
jmp    11ed <mandelbrot_iter+0xed>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    112a <mandelbrot_iter+0x2a>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jl     1216 <mandelbrot_iter+0x116>
cvtsi2sdl -0x3c(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    124d <mandelbrot_iter+0x14d>
cvtsi2sdl -0x3c(%rbp),%xmm0
movsd  -0x48(%rbp),%xmm2
movsd  0xdd8(%rip),%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0xddc(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0xdd0(%rip),%xmm1
divsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mandelbrot_iter>:
cmp    $0x2,%edi
jl     116d <mandelbrot_iter+0x6d>
mov    $0x1,%eax
movsd  0xef6(%rip),%xmm4
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movapd %xmm0,%xmm5
movapd %xmm1,%xmm6
mulsd  %xmm1,%xmm6
mulsd  %xmm0,%xmm0
subsd  %xmm6,%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm5,%xmm5
mulsd  %xmm5,%xmm1
addsd  %xmm3,%xmm1
movapd %xmm1,%xmm6
mulsd  %xmm1,%xmm6
movapd %xmm0,%xmm5
mulsd  %xmm0,%xmm5
addsd  %xmm6,%xmm5
ucomisd %xmm4,%xmm5
ja     1176 <mandelbrot_iter+0x76>
add    $0x1,%eax
cmp    %eax,%edi
jne    1120 <mandelbrot_iter+0x20>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %edi,%xmm0
ret
movsd  0xe8b(%rip),%xmm0
ret
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %eax,%xmm1
addsd  0xe8b(%rip),%xmm5
movsd  0xe73(%rip),%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm5
divsd  %xmm5,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @mandelbrot_iter(double %0, double %1, double %2, double %3, i32 %4) {
%6 = alloca double
%7 = alloca double
%8 = alloca double
%9 = alloca double
%10 = alloca double
%11 = alloca i32
%12 = alloca double
%13 = alloca i32
%14 = alloca double
%15 = alloca double
store double %0, double* %7
store double %1, double* %8
store double %2, double* %9
store double %3, double* %10
store i32 %4, i32* %11
store double 0.000000e+00, double* %14
store i32 1, i32* %13
br label %16
16: ; preds = %47, %5
%17 = load i32, i32* %13
%18 = load i32, i32* %11
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %50
20: ; preds = %16
%21 = load double, double* %7
store double %21, double* %12
%22 = load double, double* %7
%23 = load double, double* %7
%24 = load double, double* %8
%25 = load double, double* %8
%26 = fmul double %24, %25
%27 = fneg double %26
%28 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %22, double %23, double %27)
%29 = load double, double* %9
%30 = fadd double %28, %29
store double %30, double* %7
%31 = load double, double* %12
%32 = fmul double 2.000000e+00, %31
%33 = load double, double* %8
%34 = load double, double* %10
%35 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %32, double %33, double %34)
store double %35, double* %8
%36 = load double, double* %14
store double %36, double* %15
%37 = load double, double* %7
%38 = load double, double* %7
%39 = load double, double* %8
%40 = load double, double* %8
%41 = fmul double %39, %40
%42 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double %38, double %41)
store double %42, double* %14
%43 = load double, double* %14
%44 = fcmp ogt double %43, 4.000000e+00
br i1 %44, label %45, label %46
45: ; preds = %20
br label %50
46: ; preds = %20
br label %47
47: ; preds = %46
%48 = load i32, i32* %13
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %13
br label %16
50: ; preds = %45, %16
%51 = load i32, i32* %13
%52 = load i32, i32* %11
%53 = icmp sge i32 %51, %52
br i1 %53, label %54, label %57
54: ; preds = %50
%55 = load i32, i32* %13
%56 = sitofp i32 %55 to double
store double %56, double* %6
br label %65
57: ; preds = %50
%58 = load i32, i32* %13
%59 = sitofp i32 %58 to double
%60 = load double, double* %14
%61 = fsub double %60, 4.000000e+00
%62 = fadd double %61, 1.000000e+00
%63 = fdiv double 1.000000e+00, %62
%64 = fadd double %59, %63
store double %64, double* %6
br label %65
65: ; preds = %57, %54
%66 = load double, double* %6
ret double %66
}

LLVM IR (-O2):
define double @mandelbrot_iter(double %0, double %1, double %2, double %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %4, 1
br i1 %6, label %7, label %31
7: ; preds = %5, %20
%8 = phi i32 [ %21, %20 ], [ 1, %5 ]
%9 = phi double [ %14, %20 ], [ %0, %5 ]
%10 = phi double [ %16, %20 ], [ %1, %5 ]
%11 = fneg double %10
%12 = fmul double %10, %11
%13 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %9, double %9, double %12)
%14 = fadd double %13, %2
%15 = fmul double %9, 2.000000e+00
%16 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %15, double %10, double %3)
%17 = fmul double %16, %16
%18 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %14, double %14, double %17)
%19 = fcmp ogt double %18, 4.000000e+00
br i1 %19, label %25, label %20
20: ; preds = %7
%21 = add nuw nsw i32 %8, 1
%22 = icmp eq i32 %21, %4
br i1 %22, label %23, label %7
23: ; preds = %20
%24 = sitofp i32 %4 to double
br label %31
25: ; preds = %7
%26 = sitofp i32 %8 to double
%27 = fadd double %18, -4.000000e+00
%28 = fadd double %27, 1.000000e+00
%29 = fdiv double 1.000000e+00, %28
%30 = fadd double %29, %26
br label %31
31: ; preds = %5, %23, %25
%32 = phi double [ %30, %25 ], [ 1.000000e+00, %5 ], [ %24, %23 ]
ret double %32
}