#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
double __mean(double *, size_t);
double sqrt(double);
double std(double arr[], size_t n) {
  double mean = __mean(arr, n);
  double std = 0;
  for (size_t i = 0; i < n; i++) {
    std = std + (arr[i] - mean) * (arr[i] - mean);
  }
  return sqrt(std / n);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<std>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1040 <__mean@plt>
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    11a7 <std+0x87>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
subsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
subsd  -0x18(%rbp),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1152 <std+0x32>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movaps 0xe4d(%rip),%xmm2
movq   -0x10(%rbp),%xmm1
punpckldq %xmm2,%xmm1
movapd 0xe4c(%rip),%xmm2
subpd  %xmm2,%xmm1
movaps %xmm1,%xmm2
unpckhpd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<std>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbx
call   1040 <__mean@plt>
xorpd  %xmm2,%xmm2
xorpd  %xmm1,%xmm1
test   %r14,%r14
je     11ea <std+0xca>
lea    -0x1(%r14),%rcx
mov    %r14d,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1158 <std+0x38>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %ecx,%ecx
jmp    11c0 <std+0xa0>
mov    %r14,%rdx
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm3
movsd  0x8(%rbx,%rcx,8),%xmm4
subsd  %xmm0,%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm3
subsd  %xmm0,%xmm4
mulsd  %xmm4,%xmm4
addsd  %xmm3,%xmm4
movsd  0x10(%rbx,%rcx,8),%xmm3
subsd  %xmm0,%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm3
addsd  %xmm4,%xmm3
movsd  0x18(%rbx,%rcx,8),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm3,%xmm1
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1170 <std+0x50>
test   %rax,%rax
je     11ea <std+0xca>
lea    (%rbx,%rcx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm3
subsd  %xmm0,%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm3
addsd  %xmm3,%xmm1
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11d0 <std+0xb0>
movq   %r14,%xmm0
punpckldq 0xe09(%rip),%xmm0
subpd  0xe11(%rip),%xmm0
movapd %xmm0,%xmm3
unpckhpd %xmm0,%xmm3
addsd  %xmm0,%xmm3
divsd  %xmm3,%xmm1
ucomisd %xmm2,%xmm1
jb     1224 <std+0x104>
xorps  %xmm0,%xmm0
sqrtsd %xmm1,%xmm0
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret
movapd %xmm1,%xmm0
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
jmp    1030 <sqrt@plt>

LLVM IR (-O0):
define double @std(double* %0, i64 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i64
%5 = alloca double
%6 = alloca double
%7 = alloca i64
store double* %0, double** %3
store i64 %1, i64* %4
%8 = load double*, double** %3
%9 = load i64, i64* %4
%10 = call double @__mean(double* %8, i64 %9)
store double %10, double* %5
store double 0.000000e+00, double* %6
store i64 0, i64* %7
br label %11
11: ; preds = %30, %2
%12 = load i64, i64* %7
%13 = load i64, i64* %4
%14 = icmp ult i64 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %33
15: ; preds = %11
%16 = load double, double* %6
%17 = load double*, double** %3
%18 = load i64, i64* %7
%19 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %18
%20 = load double, double* %19
%21 = load double, double* %5
%22 = fsub double %20, %21
%23 = load double*, double** %3
%24 = load i64, i64* %7
%25 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %24
%26 = load double, double* %25
%27 = load double, double* %5
%28 = fsub double %26, %27
%29 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %22, double %28, double %16)
store double %29, double* %6
br label %30
30: ; preds = %15
%31 = load i64, i64* %7
%32 = add i64 %31, 1
store i64 %32, i64* %7
br label %11
33: ; preds = %11
%34 = load double, double* %6
%35 = load i64, i64* %4
%36 = uitofp i64 %35 to double
%37 = fdiv double %34, %36
%38 = call double @sqrt(double %37)
ret double %38
}

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