void mean_plus_variance(double *data, double *mean, double *variance, int num) {
  int i, j;
  int n = 0;
  *mean = 0;
  double M2 = 0;
  double delta;
  double x;
  *variance = 0;
  for (i = 0; i < num; i++) {
    n++;
    x = data[i];
    delta = x - *mean;
    *mean += delta / (double)n;
    M2 = M2 + delta * (x - *mean);
  }
  *variance = M2 / (double)n;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mean_plus_variance>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11c4 <mean_plus_variance+0xc4>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
subsd  (%rax),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0x28(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
addsd  (%rax),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm1
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  -0x40(%rbp),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
subsd  (%rax),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    113f <mean_plus_variance+0x3f>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0x28(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mean_plus_variance>:
movq   $0x0,(%rsi)
movq   $0x0,(%rdx)
test   %ecx,%ecx
jle    1129 <mean_plus_variance+0x29>
mov    %ecx,%r8d
movsd  (%rsi),%xmm1
cmp    $0x1,%ecx
jne    1136 <mean_plus_variance+0x36>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
jmp    11bf <mean_plus_variance+0xbf>
movsd  0xecf(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdx)
ret
mov    %r8d,%r9d
and    $0xfffffffe,%r9d
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    0x1(%rax),%r10d
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm2
movapd %xmm2,%xmm3
subsd  %xmm1,%xmm3
xorps  %xmm4,%xmm4
cvtsi2sd %r10d,%xmm4
movapd %xmm3,%xmm5
divsd  %xmm4,%xmm5
addsd  %xmm1,%xmm5
movsd  %xmm5,(%rsi)
subsd  %xmm5,%xmm2
mulsd  %xmm3,%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
movsd  0x8(%rdi,%rax,8),%xmm0
add    $0x2,%rax
movapd %xmm0,%xmm3
xorps  %xmm4,%xmm4
cvtsi2sd %eax,%xmm4
subsd  %xmm5,%xmm3
movapd %xmm3,%xmm1
divsd  %xmm4,%xmm1
addsd  %xmm5,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rsi)
subsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  %xmm3,%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
cmp    %rax,%r9
jne    1150 <mean_plus_variance+0x50>
test   $0x1,%r8b
je     11fa <mean_plus_variance+0xfa>
lea    0x1(%rax),%r8d
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm2
movapd %xmm2,%xmm3
subsd  %xmm1,%xmm3
xorps  %xmm4,%xmm4
cvtsi2sd %r8d,%xmm4
movapd %xmm3,%xmm5
divsd  %xmm4,%xmm5
addsd  %xmm1,%xmm5
movsd  %xmm5,(%rsi)
subsd  %xmm5,%xmm2
mulsd  %xmm3,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %ecx,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdx)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mean_plus_variance(double* %0, double* %1, double* %2, i32 %3) {
%5 = alloca double*
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca double
%13 = alloca double
%14 = alloca double
store double* %0, double** %5
store double* %1, double** %6
store double* %2, double** %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %11
%15 = load double*, double** %6
store double 0.000000e+00, double* %15
store double 0.000000e+00, double* %12
%16 = load double*, double** %7
store double 0.000000e+00, double* %16
store i32 0, i32* %9
br label %17
17: ; preds = %47, %4
%18 = load i32, i32* %9
%19 = load i32, i32* %8
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %50
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %11
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %11
%24 = load double*, double** %5
%25 = load i32, i32* %9
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %26
%28 = load double, double* %27
store double %28, double* %14
%29 = load double, double* %14
%30 = load double*, double** %6
%31 = load double, double* %30
%32 = fsub double %29, %31
store double %32, double* %13
%33 = load double, double* %13
%34 = load i32, i32* %11
%35 = sitofp i32 %34 to double
%36 = fdiv double %33, %35
%37 = load double*, double** %6
%38 = load double, double* %37
%39 = fadd double %38, %36
store double %39, double* %37
%40 = load double, double* %12
%41 = load double, double* %13
%42 = load double, double* %14
%43 = load double*, double** %6
%44 = load double, double* %43
%45 = fsub double %42, %44
%46 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %41, double %45, double %40)
store double %46, double* %12
br label %47
47: ; preds = %21
%48 = load i32, i32* %9
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %9
br label %17
50: ; preds = %17
%51 = load double, double* %12
%52 = load i32, i32* %11
%53 = sitofp i32 %52 to double
%54 = fdiv double %51, %53
%55 = load double*, double** %7
store double %54, double* %55
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mean_plus_variance(double* nocapture %0, double* nocapture %1, double* nocapture writeonly %2, i32 %3) {
store double 0.000000e+00, double* %1
store double 0.000000e+00, double* %2
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %61
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %3 to i64
%8 = load double, double* %1
%9 = and i64 %7, 1
%10 = icmp eq i32 %3, 1
br i1 %10, label %40, label %11
11: ; preds = %6
%12 = and i64 %7, 4294967294
br label %13
13: ; preds = %13, %11
%14 = phi double [ %8, %11 ], [ %35, %13 ]
%15 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %28, %13 ]
%16 = phi double [ 0.000000e+00, %11 ], [ %37, %13 ]
%17 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %38, %13 ]
%18 = or i64 %15, 1
%19 = trunc i64 %18 to i32
%20 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %15
%21 = load double, double* %20
%22 = fsub double %21, %14
%23 = sitofp i32 %19 to double
%24 = fdiv double %22, %23
%25 = fadd double %14, %24
store double %25, double* %1
%26 = fsub double %21, %25
%27 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %22, double %26, double %16)
%28 = add nuw nsw i64 %15, 2
%29 = trunc i64 %28 to i32
%30 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %18
%31 = load double, double* %30
%32 = fsub double %31, %25
%33 = sitofp i32 %29 to double
%34 = fdiv double %32, %33
%35 = fadd double %25, %34
store double %35, double* %1
%36 = fsub double %31, %35
%37 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %32, double %36, double %27)
%38 = add i64 %17, 2
%39 = icmp eq i64 %38, %12
br i1 %39, label %40, label %13
40: ; preds = %13, %6
%41 = phi double [ undef, %6 ], [ %37, %13 ]
%42 = phi double [ %8, %6 ], [ %35, %13 ]
%43 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %28, %13 ]
%44 = phi double [ 0.000000e+00, %6 ], [ %37, %13 ]
%45 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %45, label %57, label %46
46: ; preds = %40
%47 = trunc i64 %43 to i32
%48 = add i32 %47, 1
%49 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %43
%50 = load double, double* %49
%51 = fsub double %50, %42
%52 = sitofp i32 %48 to double
%53 = fdiv double %51, %52
%54 = fadd double %42, %53
store double %54, double* %1
%55 = fsub double %50, %54
%56 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %51, double %55, double %44)
br label %57
57: ; preds = %40, %46
%58 = phi double [ %41, %40 ], [ %56, %46 ]
%59 = sitofp i32 %3 to double
%60 = fdiv double %58, %59
br label %61
61: ; preds = %57, %4
%62 = phi double [ %60, %57 ], [ 0x7FF8000000000000, %4 ]
store double %62, double* %2
ret void
}