float *autocorrelate(float *ResultAutocorr, float *signal,
                     int sizeInBytesSignal) {
  int i, n = 0;
  int N = sizeInBytesSignal;
  int resultLength = 2 * N - 1;
  for (i = 0; i < resultLength; i++) {
    ResultAutocorr[i] = 0;
  }
  for (i = 0; i < (resultLength); ++i) {
    int k = i - (N - 1);
    int start = (k > 0) ? k : 0;
    int end = (k < 0) ? i : N - 1;
    for (n = start; n <= end; ++n)
      ResultAutocorr[i] += signal[n] * signal[n - k];
  }
  return ResultAutocorr;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<autocorrelate>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1159 <autocorrelate+0x59>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    112f <autocorrelate+0x2f>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    122f <autocorrelate+0x12f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jle    118f <autocorrelate+0x8f>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1199 <autocorrelate+0x99>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1199 <autocorrelate+0x99>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jge    11b4 <autocorrelate+0xb4>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    11bd <autocorrelate+0xbd>
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jg     121c <autocorrelate+0x11c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11c9 <autocorrelate+0xc9>
jmp    1221 <autocorrelate+0x121>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1160 <autocorrelate+0x60>
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<autocorrelate>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdi,%r14
test   %edx,%edx
jle    11d5 <autocorrelate+0xc5>
mov    %edx,%r15d
mov    %rsi,%rbx
lea    (%r15,%r15,1),%r12d
add    $0xffffffff,%r12d
cmp    $0x2,%r12d
mov    $0x1,%ebp
cmovl  %ebp,%r12d
lea    0x0(,%r12,4),%rdx
xor    %r13d,%r13d
mov    %r14,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
lea    -0x1(%r15),%r8d
sub    %r15d,%ebp
mov    %r15d,%ecx
xor    %edx,%edx
jmp    1180 <autocorrelate+0x70>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%rdx
add    $0x1,%ebp
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
cmp    %r12,%rdx
je     11d5 <autocorrelate+0xc5>
test   %ebp,%ebp
mov    $0x0,%esi
cmovg  %ebp,%esi
mov    %edx,%eax
sub    %r8d,%eax
cmovs  %r13d,%eax
mov    %r8d,%edi
cmovs  %edx,%edi
cmp    %edi,%eax
jg     1170 <autocorrelate+0x60>
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
movslq %edi,%rdi
movss  (%r14,%rdx,4),%xmm0
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movss  0x4(%rbx,%rsi,4),%xmm1
lea    (%rcx,%rsi,1),%eax
cltq
mulss  (%rbx,%rax,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%r14,%rdx,4)
add    $0x1,%rsi
cmp    %rdi,%rsi
jl     11b0 <autocorrelate+0xa0>
jmp    1170 <autocorrelate+0x60>
mov    %r14,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define float* @autocorrelate(float* %0, float* %1, i32 %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca float*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store float* %0, float** %4
store float* %1, float** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %8
%14 = load i32, i32* %6
store i32 %14, i32* %9
%15 = load i32, i32* %9
%16 = mul nsw i32 2, %15
%17 = sub nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %10
store i32 0, i32* %7
br label %18
18: ; preds = %27, %3
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %10
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %30
22: ; preds = %18
%23 = load float*, float** %4
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds float, float* %23, i64 %25
store float 0.000000e+00, float* %26
br label %27
27: ; preds = %22
%28 = load i32, i32* %7
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %7
br label %18
30: ; preds = %18
store i32 0, i32* %7
br label %31
31: ; preds = %84, %30
%32 = load i32, i32* %7
%33 = load i32, i32* %10
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %87
35: ; preds = %31
%36 = load i32, i32* %7
%37 = load i32, i32* %9
%38 = sub nsw i32 %37, 1
%39 = sub nsw i32 %36, %38
store i32 %39, i32* %11
%40 = load i32, i32* %11
%41 = icmp sgt i32 %40, 0
br i1 %41, label %42, label %44
42: ; preds = %35
%43 = load i32, i32* %11
br label %45
44: ; preds = %35
br label %45
45: ; preds = %44, %42
%46 = phi i32 [ %43, %42 ], [ 0, %44 ]
store i32 %46, i32* %12
%47 = load i32, i32* %11
%48 = icmp slt i32 %47, 0
br i1 %48, label %49, label %51
49: ; preds = %45
%50 = load i32, i32* %7
br label %54
51: ; preds = %45
%52 = load i32, i32* %9
%53 = sub nsw i32 %52, 1
br label %54
54: ; preds = %51, %49
%55 = phi i32 [ %50, %49 ], [ %53, %51 ]
store i32 %55, i32* %13
%56 = load i32, i32* %12
store i32 %56, i32* %8
br label %57
57: ; preds = %80, %54
%58 = load i32, i32* %8
%59 = load i32, i32* %13
%60 = icmp sle i32 %58, %59
br i1 %60, label %61, label %83
61: ; preds = %57
%62 = load float*, float** %5
%63 = load i32, i32* %8
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds float, float* %62, i64 %64
%66 = load float, float* %65
%67 = load float*, float** %5
%68 = load i32, i32* %8
%69 = load i32, i32* %11
%70 = sub nsw i32 %68, %69
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds float, float* %67, i64 %71
%73 = load float, float* %72
%74 = load float*, float** %4
%75 = load i32, i32* %7
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds float, float* %74, i64 %76
%78 = load float, float* %77
%79 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %66, float %73, float %78)
store float %79, float* %77
br label %80
80: ; preds = %61
%81 = load i32, i32* %8
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %8
br label %57
83: ; preds = %57
br label %84
84: ; preds = %83
%85 = load i32, i32* %7
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %7
br label %31
87: ; preds = %31
%88 = load float*, float** %4
ret float* %88
}

LLVM IR (-O2):
define float* @autocorrelate(float* returned %0, float* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = shl nsw i32 %2, 1
%5 = add i32 %4, -1
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %6, label %7, label %49
7: ; preds = %3
%8 = bitcast float* %0 to i8*
%9 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %5, i32 1)
%10 = zext i32 %9 to i64
%11 = shl nuw nsw i64 %10, 2
%12 = add nsw i32 %2, -1
%13 = sub nsw i32 1, %2
%14 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %5, i32 1)
%15 = zext i32 %14 to i64
br label %16
16: ; preds = %7, %45
%17 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %46, %45 ]
%18 = phi i32 [ %13, %7 ], [ %47, %45 ]
%19 = trunc i64 %17 to i32
%20 = sub nsw i32 %19, %12
%21 = icmp sgt i32 %20, 0
%22 = select i1 %21, i32 %20, i32 0
%23 = icmp slt i32 %20, 0
%24 = select i1 %23, i32 %19, i32 %12
%25 = icmp sgt i32 %22, %24
br i1 %25, label %45, label %26
26: ; preds = %16
%27 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %18, i32 0)
%28 = zext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %17
%30 = sext i32 %24 to i64
%31 = load float, float* %29
br label %32
32: ; preds = %26, %32
%33 = phi float [ %31, %26 ], [ %42, %32 ]
%34 = phi i64 [ %28, %26 ], [ %43, %32 ]
%35 = trunc i64 %34 to i32
%36 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %34
%37 = load float, float* %36
%38 = sub nsw i32 %35, %20
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %39
%41 = load float, float* %40
%42 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %37, float %41, float %33)
store float %42, float* %29
%43 = add nuw nsw i64 %34, 1
%44 = icmp slt i64 %34, %30
br i1 %44, label %32, label %45
45: ; preds = %32, %16
%46 = add nuw nsw i64 %17, 1
%47 = add i32 %18, 1
%48 = icmp eq i64 %46, %15
br i1 %48, label %49, label %16
49: ; preds = %45, %3
ret float* %0
}