void int_8_to_double(unsigned total_samples, const int int_samples[],
                     double double_samples[]) {
  for (; total_samples; total_samples--) {
    const register int i = int_samples[0];
    if (i >= 0) {
      double_samples[0] = (double)i / 127;
    } else {
      double_samples[0] = (double)i / -(-128);
    }
    int_samples += 1;
    double_samples += 1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<int_8_to_double>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
je     1189 <int_8_to_double+0x89>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jl     114a <int_8_to_double+0x4a>
cvtsi2sdl -0x1c(%rbp),%xmm0
movsd  0xecf(%rip),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
jmp    1163 <int_8_to_double+0x63>
cvtsi2sdl -0x1c(%rbp),%xmm0
movsd  0xea9(%rip),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    110f <int_8_to_double+0xf>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<int_8_to_double>:
test   %edi,%edi
je     1143 <int_8_to_double+0x43>
test   $0x1,%dil
jne    1113 <int_8_to_double+0x13>
mov    %edi,%eax
cmp    $0x1,%edi
je     1143 <int_8_to_double+0x43>
jmp    1144 <int_8_to_double+0x44>
mov    (%rsi),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
test   %eax,%eax
js     1127 <int_8_to_double+0x27>
divsd  0xee3(%rip),%xmm0
jmp    112f <int_8_to_double+0x2f>
mulsd  0xed1(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdx)
add    $0x4,%rsi
add    $0x8,%rdx
lea    -0x1(%rdi),%eax
cmp    $0x1,%edi
jne    1144 <int_8_to_double+0x44>
ret
mov    %eax,%eax
xor    %ecx,%ecx
movsd  0xeb8(%rip),%xmm0
movsd  0xea8(%rip),%xmm1
jmp    1172 <int_8_to_double+0x72>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
divsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,0x8(%rdx,%rcx,8)
add    $0x2,%rcx
cmp    %ecx,%eax
je     1143 <int_8_to_double+0x43>
mov    (%rsi,%rcx,4),%edi
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %edi,%xmm2
test   %edi,%edi
js     1190 <int_8_to_double+0x90>
divsd  %xmm0,%xmm2
jmp    1194 <int_8_to_double+0x94>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mulsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,(%rdx,%rcx,8)
mov    0x4(%rsi,%rcx,4),%edi
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %edi,%xmm2
test   %edi,%edi
jns    1160 <int_8_to_double+0x60>
mulsd  %xmm1,%xmm2
jmp    1164 <int_8_to_double+0x64>

LLVM IR (-O0):
define void @int_8_to_double(i32 %0, i32* %1, double* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32* %1, i32** %5
store double* %2, double** %6
br label %8
8: ; preds = %34, %3
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp ne i32 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %37
11: ; preds = %8
%12 = load i32*, i32** %5
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 0
%14 = load i32, i32* %13
store i32 %14, i32* %7
%15 = load i32, i32* %7
%16 = icmp sge i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %23
17: ; preds = %11
%18 = load i32, i32* %7
%19 = sitofp i32 %18 to double
%20 = fdiv double %19, 1.270000e+02
%21 = load double*, double** %6
%22 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 0
store double %20, double* %22
br label %29
23: ; preds = %11
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sitofp i32 %24 to double
%26 = fdiv double %25, 1.280000e+02
%27 = load double*, double** %6
%28 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 0
store double %26, double* %28
br label %29
29: ; preds = %23, %17
%30 = load i32*, i32** %5
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 1
store i32* %31, i32** %5
%32 = load double*, double** %6
%33 = getelementptr inbounds double, double* %32, i64 1
store double* %33, double** %6
br label %34
34: ; preds = %29
%35 = load i32, i32* %4
%36 = add i32 %35, -1
store i32 %36, i32* %4
br label %8
37: ; preds = %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @int_8_to_double(i32 %0, i32* nocapture %1, double* nocapture writeonly %2) {
%4 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %4, label %54, label %5
5: ; preds = %3
%6 = and i32 %0, 1
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %21, label %8
8: ; preds = %5
%9 = load i32, i32* %1
%10 = icmp sgt i32 %9, -1
%11 = sitofp i32 %9 to double
br i1 %10, label %14, label %12
12: ; preds = %8
%13 = fmul double %11, 7.812500e-03
br label %16
14: ; preds = %8
%15 = fdiv double %11, 1.270000e+02
br label %16
16: ; preds = %14, %12
%17 = phi double [ %13, %12 ], [ %15, %14 ]
store double %17, double* %2
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 1
%19 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 1
%20 = add i32 %0, -1
br label %21
21: ; preds = %16, %5
%22 = phi i32 [ %0, %5 ], [ %20, %16 ]
%23 = phi double* [ %2, %5 ], [ %19, %16 ]
%24 = phi i32* [ %1, %5 ], [ %18, %16 ]
%25 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %25, label %54, label %26
26: ; preds = %21, %48
%27 = phi i32 [ %52, %48 ], [ %22, %21 ]
%28 = phi double* [ %51, %48 ], [ %23, %21 ]
%29 = phi i32* [ %50, %48 ], [ %24, %21 ]
%30 = load i32, i32* %29
%31 = icmp sgt i32 %30, -1
%32 = sitofp i32 %30 to double
br i1 %31, label %33, label %35
33: ; preds = %26
%34 = fdiv double %32, 1.270000e+02
br label %37
35: ; preds = %26
%36 = fmul double %32, 7.812500e-03
br label %37
37: ; preds = %35, %33
%38 = phi double [ %36, %35 ], [ %34, %33 ]
store double %38, double* %28
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 1
%40 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 1
%41 = load i32, i32* %39
%42 = icmp sgt i32 %41, -1
%43 = sitofp i32 %41 to double
br i1 %42, label %46, label %44
44: ; preds = %37
%45 = fmul double %43, 7.812500e-03
br label %48
46: ; preds = %37
%47 = fdiv double %43, 1.270000e+02
br label %48
48: ; preds = %46, %44
%49 = phi double [ %45, %44 ], [ %47, %46 ]
store double %49, double* %40
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 2
%51 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 2
%52 = add i32 %27, -2
%53 = icmp eq i32 %52, 0
br i1 %53, label %54, label %26
54: ; preds = %21, %48, %3
ret void
}