int foo(int a[3], int counter) {
  if (counter == -1) {
    return 0;
  }
  return a[counter] + foo(a, counter - 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<foo>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
cmpl   $0xffffffff,-0x14(%rbp)
jne    1135 <foo+0x25>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    115c <foo+0x4c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
call   1030 <foo@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<foo>:
cmp    $0xffffffff,%esi
je     120a <foo+0x10a>
movslq %esi,%rcx
lea    0x1(%rcx),%r9
xor    %eax,%eax
cmp    $0x8,%r9
jb     1200 <foo+0x100>
mov    %r9,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
lea    -0x8(%r8),%rax
mov    %rax,%r10
shr    $0x3,%r10
add    $0x1,%r10
test   %rax,%rax
je     120d <foo+0x10d>
mov    %r10,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
lea    (%rdi,%rcx,4),%rdx
add    $0xfffffffffffffff4,%rdx
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %esi,%esi
pxor   %xmm1,%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movdqu -0x30(%rdx,%rsi,4),%xmm2
movdqu -0x20(%rdx,%rsi,4),%xmm3
movdqu -0x10(%rdx,%rsi,4),%xmm4
movdqu (%rdx,%rsi,4),%xmm5
pshufd $0x1b,%xmm5,%xmm5
paddd  %xmm0,%xmm5
pshufd $0x1b,%xmm4,%xmm4
paddd  %xmm1,%xmm4
pshufd $0x1b,%xmm3,%xmm0
paddd  %xmm5,%xmm0
pshufd $0x1b,%xmm2,%xmm1
paddd  %xmm4,%xmm1
add    $0xfffffffffffffff0,%rsi
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1160 <foo+0x60>
neg    %rsi
test   $0x1,%r10b
je     11d2 <foo+0xd2>
mov    %rcx,%rax
sub    %rsi,%rax
movdqu -0x1c(%rdi,%rax,4),%xmm2
movdqu -0xc(%rdi,%rax,4),%xmm3
pshufd $0x1b,%xmm3,%xmm3
paddd  %xmm3,%xmm0
pshufd $0x1b,%xmm2,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %r8,%r9
je     1209 <foo+0x109>
sub    %r8,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    (%rdi,%rcx,4),%eax
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
jb     1200 <foo+0x100>
ret
xor    %eax,%eax
ret
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %esi,%esi
pxor   %xmm1,%xmm1
test   $0x1,%r10b
jne    11ae <foo+0xae>
jmp    11d2 <foo+0xd2>

LLVM IR (-O0):
define i32 @foo(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
%6 = load i32, i32* %5
%7 = icmp eq i32 %6, -1
br i1 %7, label %8, label %9
8: ; preds = %2
store i32 0, i32* %3
br label %20
9: ; preds = %2
%10 = load i32*, i32** %4
%11 = load i32, i32* %5
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
%15 = load i32*, i32** %4
%16 = load i32, i32* %5
%17 = sub nsw i32 %16, 1
%18 = call i32 @foo(i32* %15, i32 %17)
%19 = add nsw i32 %14, %18
store i32 %19, i32* %3
br label %20
20: ; preds = %9, %8
%21 = load i32, i32* %3
ret i32 %21
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @foo(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %1, -1
br i1 %3, label %91, label %4
4: ; preds = %2
%5 = sext i32 %1 to i64
%6 = add nsw i64 %5, 1
%7 = icmp ult i64 %6, 8
br i1 %7, label %80, label %8
8: ; preds = %4
%9 = and i64 %6, -8
%10 = sub nsw i64 %5, %9
%11 = add nsw i64 %9, -8
%12 = lshr exact i64 %11, 3
%13 = add nuw nsw i64 %12, 1
%14 = and i64 %13, 1
%15 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %15, label %53, label %16
16: ; preds = %8
%17 = and i64 %13, 4611686018427387902
br label %18
18: ; preds = %18, %16
%19 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %50, %18 ]
%20 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %16 ], [ %48, %18 ]
%21 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %16 ], [ %49, %18 ]
%22 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %51, %18 ]
%23 = sub i64 %5, %19
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 -3
%26 = bitcast i32* %25 to <4 x i32>*
%27 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %26
%28 = shufflevector <4 x i32> %27, <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 -4
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 -3
%31 = bitcast i32* %30 to <4 x i32>*
%32 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %31
%33 = shufflevector <4 x i32> %32, <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%34 = add <4 x i32> %28, %20
%35 = add <4 x i32> %33, %21
%36 = or i64 %19, 8
%37 = sub i64 %5, %36
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 -3
%40 = bitcast i32* %39 to <4 x i32>*
%41 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %40
%42 = shufflevector <4 x i32> %41, <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 -4
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 -3
%45 = bitcast i32* %44 to <4 x i32>*
%46 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %45
%47 = shufflevector <4 x i32> %46, <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%48 = add <4 x i32> %42, %34
%49 = add <4 x i32> %47, %35
%50 = add nuw i64 %19, 16
%51 = add i64 %22, 2
%52 = icmp eq i64 %51, %17
br i1 %52, label %53, label %18
53: ; preds = %18, %8
%54 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %48, %18 ]
%55 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %49, %18 ]
%56 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %50, %18 ]
%57 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %8 ], [ %48, %18 ]
%58 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %8 ], [ %49, %18 ]
%59 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %59, label %74, label %60
60: ; preds = %53
%61 = sub i64 %5, %56
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %61
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 -3
%64 = bitcast i32* %63 to <4 x i32>*
%65 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %64
%66 = shufflevector <4 x i32> %65, <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 -4
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 -3
%69 = bitcast i32* %68 to <4 x i32>*
%70 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %69
%71 = shufflevector <4 x i32> %70, <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%72 = add <4 x i32> %66, %57
%73 = add <4 x i32> %71, %58
br label %74
74: ; preds = %53, %60
%75 = phi <4 x i32> [ %54, %53 ], [ %72, %60 ]
%76 = phi <4 x i32> [ %55, %53 ], [ %73, %60 ]
%77 = add <4 x i32> %76, %75
%78 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %77)
%79 = icmp eq i64 %6, %9
br i1 %79, label %91, label %80
80: ; preds = %4, %74
%81 = phi i64 [ %5, %4 ], [ %10, %74 ]
%82 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %78, %74 ]
br label %83
83: ; preds = %80, %83
%84 = phi i64 [ %88, %83 ], [ %81, %80 ]
%85 = phi i32 [ %89, %83 ], [ %82, %80 ]
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %84
%87 = load i32, i32* %86
%88 = add nsw i64 %84, -1
%89 = add nsw i32 %87, %85
%90 = icmp eq i64 %84, 0
br i1 %90, label %91, label %83
91: ; preds = %83, %74, %2
%92 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %78, %74 ], [ %89, %83 ]
ret i32 %92
}