double average_values(int *array, int array_size) {
  double sum = 0.0;
  int i = 0;
  while (i < array_size) {
    sum += *(array + i++);
  }
  return (sum / (double)array_size);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<average_values>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    114c <average_values+0x4c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
cvtsi2sdl (%rax,%rcx,4),%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
jmp    111a <average_values+0x1a>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0xc(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<average_values>:
test   %esi,%esi
jle    111d <average_values+0x1d>
mov    %esi,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    %ecx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rdx
jae    1123 <average_values+0x23>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
jmp    116c <average_values+0x6c>
xorpd  %xmm0,%xmm0
jmp    1195 <average_values+0x95>
and    $0xfffffffc,%ecx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sdl (%rdi,%rdx,4),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sdl 0x4(%rdi,%rdx,4),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sdl 0x8(%rdi,%rdx,4),%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sdl 0xc(%rdi,%rdx,4),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm1
add    $0x4,%rdx
addsd  %xmm1,%xmm0
cmp    %rdx,%rcx
jne    1130 <average_values+0x30>
test   %rax,%rax
je     1195 <average_values+0x95>
lea    (%rdi,%rdx,4),%rcx
xor    %edx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sdl (%rcx,%rdx,4),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    1180 <average_values+0x80>
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %esi,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @average_values(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca double
%6 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 0.000000e+00, double* %5
store i32 0, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %11, %2
%8 = load i32, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %21
11: ; preds = %7
%12 = load i32*, i32** %3
%13 = load i32, i32* %6
%14 = add nsw i32 %13, 1
store i32 %14, i32* %6
%15 = sext i32 %13 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = sitofp i32 %17 to double
%19 = load double, double* %5
%20 = fadd double %19, %18
store double %20, double* %5
br label %7
21: ; preds = %7
%22 = load double, double* %5
%23 = load i32, i32* %4
%24 = sitofp i32 %23 to double
%25 = fdiv double %22, %24
ret double %25
}

LLVM IR (-O2):
define double @average_values(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %53
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = add nsw i64 %5, -1
%7 = and i64 %5, 3
%8 = icmp ult i64 %6, 3
br i1 %8, label %37, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i64 %5, 4294967292
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %30, %11 ]
%13 = phi double [ 0.000000e+00, %9 ], [ %34, %11 ]
%14 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %35, %11 ]
%15 = or i64 %12, 1
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %12
%17 = load i32, i32* %16
%18 = sitofp i32 %17 to double
%19 = fadd double %13, %18
%20 = or i64 %12, 2
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%22 = load i32, i32* %21
%23 = sitofp i32 %22 to double
%24 = fadd double %19, %23
%25 = or i64 %12, 3
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%27 = load i32, i32* %26
%28 = sitofp i32 %27 to double
%29 = fadd double %24, %28
%30 = add nuw nsw i64 %12, 4
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %25
%32 = load i32, i32* %31
%33 = sitofp i32 %32 to double
%34 = fadd double %29, %33
%35 = add i64 %14, 4
%36 = icmp eq i64 %35, %10
br i1 %36, label %37, label %11
37: ; preds = %11, %4
%38 = phi double [ undef, %4 ], [ %34, %11 ]
%39 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %30, %11 ]
%40 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %34, %11 ]
%41 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %41, label %53, label %42
42: ; preds = %37, %42
%43 = phi i64 [ %46, %42 ], [ %39, %37 ]
%44 = phi double [ %50, %42 ], [ %40, %37 ]
%45 = phi i64 [ %51, %42 ], [ 0, %37 ]
%46 = add nuw nsw i64 %43, 1
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
%48 = load i32, i32* %47
%49 = sitofp i32 %48 to double
%50 = fadd double %44, %49
%51 = add i64 %45, 1
%52 = icmp eq i64 %51, %7
br i1 %52, label %53, label %42
53: ; preds = %37, %42, %2
%54 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %38, %37 ], [ %50, %42 ]
%55 = sitofp i32 %1 to double
%56 = fdiv double %54, %55
ret double %56
}