double calc_average(double *phi, unsigned long nvox) {
  double total_density;
  unsigned long m;
  total_density = 0.0;
  for (m = 0; m < nvox; m++) {
    total_density += (*(phi + m));
  }
  return total_density / ((double)nvox);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_average>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    1152 <calc_average+0x52>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    111c <calc_average+0x1c>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movaps 0xea2(%rip),%xmm2
movq   -0x10(%rbp),%xmm1
punpckldq %xmm2,%xmm1
movapd 0xea1(%rip),%xmm2
subpd  %xmm2,%xmm1
movaps %xmm1,%xmm2
unpckhpd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_average>:
test   %rsi,%rsi
je     111c <calc_average+0x1c>
lea    -0x1(%rsi),%rcx
mov    %esi,%eax
and    $0x7,%eax
cmp    $0x7,%rcx
jae    1122 <calc_average+0x22>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    1168 <calc_average+0x68>
xorpd  %xmm0,%xmm0
jmp    118e <calc_average+0x8e>
mov    %rsi,%rdx
and    $0xfffffffffffffff8,%rdx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
nop
addsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x8(%rdi,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x10(%rdi,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x18(%rdi,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x20(%rdi,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x28(%rdi,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x30(%rdi,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x38(%rdi,%rcx,8),%xmm0
add    $0x8,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1130 <calc_average+0x30>
test   %rax,%rax
je     118e <calc_average+0x8e>
lea    (%rdi,%rcx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
addsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    1180 <calc_average+0x80>
movq   %rsi,%xmm1
punpckldq 0xe65(%rip),%xmm1
subpd  0xe6d(%rip),%xmm1
movapd %xmm1,%xmm2
unpckhpd %xmm1,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @calc_average(double* %0, i64 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i64
%5 = alloca double
%6 = alloca i64
store double* %0, double** %3
store i64 %1, i64* %4
store double 0.000000e+00, double* %5
store i64 0, i64* %6
br label %7
7: ; preds = %18, %2
%8 = load i64, i64* %6
%9 = load i64, i64* %4
%10 = icmp ult i64 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %21
11: ; preds = %7
%12 = load double*, double** %3
%13 = load i64, i64* %6
%14 = getelementptr inbounds double, double* %12, i64 %13
%15 = load double, double* %14
%16 = load double, double* %5
%17 = fadd double %16, %15
store double %17, double* %5
br label %18
18: ; preds = %11
%19 = load i64, i64* %6
%20 = add i64 %19, 1
store i64 %20, i64* %6
br label %7
21: ; preds = %7
%22 = load double, double* %5
%23 = load i64, i64* %4
%24 = uitofp i64 %23 to double
%25 = fdiv double %22, %24
ret double %25
}

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